Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 0

Обзор дровяных газогенераторных котлов и их особенности

Схема силовой установки и инструкция создания

Если желание создать газовый генератор своими руками побеждает любые опасения, перед началом работы нужно разобрать схему установки, а также позаботится о подготовке составляющих частей. Итак, рассмотрим, как создать газогенератор горизонтального и вертикального типа. Принципиального отличия в конструкциях нет, однако, способ генерирования газа все же имеет свои особенности.

Газген 100 кВт., изготовленный самостоятельно

Вертикальный газогенератор

Схема силовой установки показана на картинке. Вертикальным называется, потому что в процессе горения выделяемый газ поднимается вертикально вверх, откуда происходит его забор по трубе к фильтрам и радиатору. Как видим, собрать конструкцию несложно.

Для этого потребуется:

  1. Металлическая бочка – будет служить топкой для сжигания топлива (кокса, угля или древесины), а также совмещать другие элементы:
  • топка – располагается в самом верху, служит для процесса сгорания топлива, имеет герметичную крышку;
  • колосниковая решетка – располагается внизу, куда выпадают отходы от переработанного топлива – зола и пепел;
  • воздухораспределитель – находится вне корпуса, подает кислород, усиливающий горение;
  • патрубок – служит газоотводом и распределителем его в очистительный отсек (фильтр).
  1. Радиатор – охладит полученный в результате пиролиза газ.
  2. Два фильтра – один потребуется для очистки подаваемого кислорода в топку (именно кислород позволяет увеличить температуру горения до 1000 °С), другой же фильтрует непосредственно получаемый газ, очищая его от смол, примесей и продуктов распада.
  3. Вентилятор – можно обойтись и без него, однако его цель – охлаждение конструктивных деталей, нагреваемых во время процесса горения топлива.
  4. Трубы – необходимы для соединения всех частей газогенератора между собой.

При работе может потребоваться сварочный аппарат, а также навыки по работе с ним. Газогенератор может работать не только на коксе и древесине, но и на навозе, что значительно удешевляет его стоимость.

Когда все нужные детали собраны, можно приступать к сборке, следуя следующей инструкции:

  1. Собираем корпус – берем или готовую металлическую бочку или варим ее из листового металла. На дно устанавливаем колосники, по типу обычной угольной печи. Большую часть будет занимать топка, где будет происходить процесс горения и пиролиза (разложение древесного угля на газ и смолы). Топку закрываем герметичной горловиной, отделяемой ее от корпуса. Устанавливаем воздухораспределитель за пределами корпуса так, чтобы подаваемый кислород не мог проникать обратно (понадобиться односторонний клапан).
  2. Устанавливаем радиатор и фильтры.
  3. Соединяем конструктивные части, как показывает чертеж.
  4. Пробуем на практике получившееся изобретение.

Устройство может использоваться как на открытой местности, так и в цокольных этажах помещений. С его помощью можно не только обеспечивать дома переменным током, но и выполнять другие работы по дому.

Сюжет «Главной Дороги» об изготовлении газгена

https://youtube.com/watch?v=B5sPMbSmPaM

Горизонтальный газогенератор

Газогенератор на дровах своими руками имеет свои особенности. Отличается по способу выведения газа, который перемещается в нижней части корпуса горизонтальными потоками.

Наиболее подходящим топливом являются дрова и прессованные опилки. Устройство силовой установки немного проще: корпус с бункером горения, колосниками, воздухораспределителем и газоотводом располагаются на одной линии. Итак, для того, чтобы сделать газовый генератор горизонтального типа, необходимо подготовить:

  • Корпус, в который будут помещены бункер, воздуховод и газораспределительная камера.
  • Камера сгорания, оснащенная герметичной горловиной.
  • Фильтры, где будут оседать продукты сгорания топлива, давая на выходе чистый газ.

Принцип сборки идентичен вертикальному газогенератору, поэтому если возникнут сложности, рекомендуется воспользоваться подсказками видео ресурсов, где подробно рассказывается о каждом шаге создания агрегата.

На видео показано изготовление газогенератора своими руками

https://youtube.com/watch?v=B5sPMbSmPaM

Виды

Основная задача кавитационного теплогенератора – образование газовых включений, а от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева. В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом выработки пузырьков в жидкости. Наиболее распространенными являются три вида:

  • Роторные теплогенераторы
    – рабочий элемент вращается за счет электропривода и вырабатывает завихрения жидкости;
  • Трубчатые
    – изменяют давление за счет системы труб, по которым движется вода;
  • Ультразвуковые
    – неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет звуковых колебаний низкой частоты.

Помимо вышеперечисленных видов существует лазерная кавитация, но промышленной реализации этот метод еще не нашел. Теперь рассмотрим каждый из видов более детально.

Роторный теплогенератор

Состоит из электрического двигателя, вал которого соединен с роторным механизмом, предназначенным для создания завихрений в жидкости. Особенностью роторной конструкции является герметичный статор, в котором и происходит нагревание. Сам статор имеет цилиндрическую полость внутри – вихревую камеру, в которой происходит вращение ротора. Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность в воде и обуславливают протекание кавитационных процессов.

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели . Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет порядка 1,5мм. Данная конструкция является не единственной в своем роде, за долгую историю модернизаций и улучшений рабочий элемент роторного типа претерпел массу преобразований.

Одной первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с несквозными отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов приведен на рисунке 4 ниже:

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа достаточно сложные в применении, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров в процессе работы, что обуславливает трудности их эксплуатации. Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются достаточно низким сроком службы – 2 — 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Помимо этого они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К преимуществам такой модели относится высокая продуктивность – на 25% выше, чем у классических нагревателей.

Трубчатые

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Нагревательный процесс в них происходит за счет движения воды по трубам, сужающимся по длине или за счет установки сопел Лаваля. Подача воды на рабочий орган осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в сужающемся пространстве, а при ее переходе в более широкую полость возникают кавитационные завихрения.

В отличии от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование не производит большого шума и не изнашивается так быстро. При установке и эксплуатации не нужно заботиться о точной балансировке, а при разрушении нагревательных элементов их замена и ремонт обойдутся куда дешевле, чем у роторных моделей. К недостаткам трубчатых теплогенераторов относят значительно меньшую производительность и громоздкие габариты.

Ультразвуковые

Данный тип устройства имеет камеру-резонатор, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На ее входе устанавливается кварцевая пластина, которая производит колебания при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает волновой эффект внутри жидкости, который достигая стенок камеры-резонатора и отражается. При возвратном движении волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.

Далее пузырьки уносятся водным потоком по узким входным патрубкам тепловой установки. При переходе в широкую область пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошими эксплуатационными показателями, так как не имеют вращающихся элементов.

Как выбрать газогенераторный котёл

При выборе подходящей модели газогенераторного оборудования, учитывают несколько особенностей, связанных с работой и функциональностью котла, и его производительность:

  • Особенности конструкции – потребителю предлагают котлы, использующие принцип верхнего и нижнего горения, с вертикальной и горизонтальной топкой. От данных характеристик зависит время работы, допустимое качество используемого топлива и другие рабочие параметры.

Мощность – при средней теплоизоляции здания и высоте потолков не более 2,7 м, действует формула, позволяющая высчитать необходимую производительность котла: 1 кВт = 10 м². Точный расчет необходимой мощности, с учетом всех особенностей и технических характеристик здания, выполняют с помощью специальных калькуляторов.

Помимо перечисленных критериев, влияющих на подбор отеплительного оборудования, дополнительное внимание обращают на страну производитель и стоимость газогенератора

Лучшие производители газогенераторного оборудования

Буквально 5-10 лет назад, на рынке отопительного оборудования были представлены всего 4-5 марок газогенераторных котлов, исключительно европейского производства. На данный момент, ассортимент продукции расширился настолько, что при подборе оборудования, стало невозможно обойтись без квалифицированной консультации.

Помимо уже зарекомендовавших себя европейских заводов, производство котлов газогенераторного типа, наладили отечественные компании. Для облегчения выбора, все модели можно разделить на несколько групп по территориальному признаку:

  • Российские газогенераторные котлы – отечественные компании изготавливают продукцию либо самостоятельно (как в случае компаний БТС, Тепловъ, Ф.Б.Р.Ж., Фантом, Бастион, Газген), так и при поддержке иностранных партнеров (Lavoro). Продукция адаптирована к отечественным условиям. Изменения в конструкции сделали возможным использование топлива с влажностью до 30-42%.

Европейские котлы – традиционно считаются лучшими в своем классе. Продукцию предлагают компании Viadrus, Stropuva (практически родоначальник газогенераторных котлов), Atmos и другие. Котлы европейских концернов имеют длительный срок эксплуатации, отличаются надежностью, высокой степенью автоматизации и экономичностью.

Стоимость котлов газогенераторного типа

Европейские компании предлагают продукцию класса «Премиум», что отражается как на комфорте управления и эксплуатации, так и на стоимости отопительных газогенераторных агрегатов. Так, латвийскую Stropuva, можно приобрести приблизительно за 100 тыс. руб. Чешские Viadrus, обойдутся в пределах 180-200 тыс. руб., Atmos – 120 тыс. руб. и выше.{banner_downtext}Отечественные котлы можно найти, начиная с 30 тыс. руб. За качественный газогенератор, аналогичный европейским моделям, придется заплатить около 80 тыс. руб. (Цены приводятся приблизительно с учетом производительности 30 кВт).

Плюсы и минусы котлов с газогенерацией топлива

Опыт эксплуатации газогенераторных котлов длительного горения отечественным потребителем, позволил увидеть преимущества и недостатки данного типа оборудования. Плюсов у газогенераторов несколько:

  • Продолжительность горения топлива в газогенераторном котле не менее 6 часов. Некоторые модели, как отечественных, так и европейских производителей, способны от одной закладки проработать до 3-5 суток.

Большая теплоотдача, по сравнению с классической моделью. КПД газогенераторных котлов составляет 80-92%.

Имеются недостатки:

  • Ограничения в использовании топлива. Теплообменник газогенераторного котла, работающего на дровах, при переходе на уголь, прогорает уже спустя год эксплуатации. Топить влажными дровами и отходами древесины нельзя.

Стоимость – классический котел, стоит, приблизительно в 2-3 раза дешевле.

Еще одним минусом считаются особые правила растопки и поддержания горения во время эксплуатации газогенераторных моделей. Этот недостаток временный. После нескольких топок, хозяин отопительного оборудования привыкает к особенностям.

Газогенераторные котлы не имеют аналогов среди других моделей, относительно длительности работы от одной закладки, тепло производительным характеристикам и другим рабочим параметрам. Несколько ограничивают популярность моделей – высокая стоимость и особенности эксплуатации.

Какие преимущества газогенераторных котлов

Первое преимущество уже озвучено – это КПД, который достигает 90%. Для твердотопливных котлов это высокий показатель. Если нагреватель более эффективно использует энергоноситель, соответственно, дров на отопительный сезон пойдет меньше, на этом можно неплохо сэкономить.

Более рациональное использование твердого топлива влечет за собой еще одно важное преимущество – не нужно часто забивать топку дровами. Это актуально в домах, где люди проживают постоянно, ведь не нужно каждые четыре часа заниматься котлом

Что делать работающим в таком случае вообще непонятно. Гидролизный котел на одной загрузке работает 8 и более часов, зависит от размера топки.

Когда дрова медленно тлеют от них почти не остается золы, чистить нагреватель придется реже

Это сэкономит ваше время и силы, что немаловажно. Итак, подытожим, гидролизный котел дает вам следующие преимущества:

  • экономия денег;
  • экономия времени на чистку;
  • не нужно каждые 4 часа подбрасывать дрова.

Минус один – цена, но хорошая вещь не может быть дешевой

При покупке обращайте внимание на размер топки, объем теплоносителя в котле, тепловую мощность и возможность подключения дополнительного оборудования

Руководство по сборке газогенераторного котла

На практике в сборке газогенераторного котла своими руками нет ничего сложного. От вас требуется лишь пошагово выполнить все пункты руководства.

Пиролизный котел

Первый этап. Сварите из 4-миллиметрового листа стали корпус котла. Оптимальной считается цилиндрическая форма. Вместо листовой стали можете использовать отрезок толстостенной трубы, если вам удастся найти изделие с подходящими параметрами.

Второй этап. Традиционно газогенераторный котел устанавливается в горизонтальном положении. Поэтому вторым этапом сборки является прикрепление к боковой стенке корпуса устойчивых упоров из обрезков труб. Для крепления используйте сварку.

Третий этап. Разместите внутри корпуса заслонку, разделяющую пространство на 2 блока. Эту заслонку вы можете сделать своими руками. За основу можете взять 4-миллиметровый стальной лист. Возьмите электродрель и сделайте в заслонке отверстие диаметром порядка 100 мм. На этом заслонка будет готова.

Четвертый этап. Приварите к открытому концу корпуса лист стали. Предварительно сделайте в листе отверстие размерами 35х35 см для установки дверцы топочной камеры. Наварите петли и навесьте дверцу с заслонкой. Чтобы в дальнейшем у вас была возможность регулировать интенсивность воздушного потока, просверлите под дверцей несколько отверстий.

Пятый этап. Нарежьте стальные трубы диаметром 1,5-2 см на 50-сантиметровые отрезки. Сварите полученные отрезки под прямым углом. Полученная конструкция будет выполнять функцию внутренних воздуховодов газогенераторного котла.

Установите воздуховоды внутрь конструкции. Центральная часть воздуховодов должна располагаться в районе топки. Тщательно проварите места стыков.

Ко второму открытому концу корпуса котла тоже нужно приварить лист стали и сделать в нем отверстие для дымоходной трубы.

Шестой этап. Утеплите дымовую трубу. Непосредственно дымоход традиционно изготавливается из асбестоцементных труб. Рекомендуемая длина дымовой трубы для газогенераторного котла – 700 см. По возможности дымоход не должен иметь горизонтальных участков, т.к. из-за них уровень тяги существенно понижается.

На этом сборка самодельного газогенераторного котла завершена. В процессе эксплуатации агрегата не забывайте о своевременной чистке дымовой трубы. Это рекомендуется делать раз в 2-3 недели, в зависимости от интенсивности использования оборудования.

Схема пиролизного котла своими руками: А — аппарат, контролирующий контур котла В — дверца, через которую производится загрузка С — зольник D — отвод для дыма E — муфта, предназначающаяся для датчика предохранителя F — патрубок, который устанавливается для аварийной линии G — магистраль подачи теплоносителя на контуре KV H — подводка воды в теплообменник, R= 3/4 дюйма K — подводка горячей воды в теплообменник L — выходная магистраль контура KR M — Расширительный бак

Что же представляет собой данный агрегат

То, что оборудование этого класса привлекает все большее количество потребителей объясняется в первую очередь наиболее низкой ценой на топливо, если сравнивать с бензином и дизелем. Кроме того, работающие на газе генераторы являются одними из наиболее экологически чистых, что вполне соответствует требованиям современного покупателя.

Есть отличия у этого агрегата и в конструктивном плане. Он состоит из следующих блоков:

  • Двигателя;
  • Альтернатора;
  • Технологической обвязки.

Наличие последнего узла, включающего в себя устройства управления и обслуживания, позволило добиться стабильной работы оборудования в соответствии с запросами потребителя. Многие модели имеют стабилизаторы выходного тока и микропроцессорные узлы, что гарантирует не только высокое качество вырабатываемой электроэнергии, но и возможность мониторинга работы двигателя. На сегодняшний день некоторые из газовых генераторов способны одновременно производить энергию и тепло. Именно они более всего интересуют современного потребителя.

Принцип работы газогенераторного дровяного котла

Схема работы газогенераторного котла, работающего на дровах, одновременно простая и эффективная. Любое горючее твердое тело, при достижении определенной температуры, начинает выделять газ, посредством которого, в результате и осуществляется горение.

В дровяных газогенераторных котлах предотвращается быстрое сжигание топлива, путем уменьшения подачи кислорода и отведения CO в отдельную камеру дожига.

Горение, в полном смысле этого слова, осуществляется только в самом начале, при розжиге топлива и нагнетания в топочной камере необходимой для газогенерации температуры. После этого, приток воздуха резко сокращается, что заставляет топливо буквально тлеть.

По сравнению с традиционным котлом, газогенераторный котёл на дровах имеет следующие отличия:

  • Устройство топки котла – для быстрого нагрева до температуры в 600°С, увеличивают теплоизоляцию топочной камеры. В конструкции присутствует сразу две топки. Одна предназначена для сжигания дров, вторая для дожига CO.

Улучшенный регулятор тяги – чтобы не допустить быстрого сжигания дров, требуется сократить поступление кислорода в топку, после того, как температура достигнет 600°С.

Влажность дров для сжигания в газогенераторном котле не должна превышать 20%. Проблема заключается в том, что при нагревании топлива с большим соотношением влажности, происходит процесс сушки. Соответственно, газогенерация не начинается.

Некоторые отечественные модели, в связи с этим, используют конструкцию котла с вертикальной закладкой дров и принципом нижнего горения. Такой котел, работает на дровах даже с повышенной влажностью. Благодаря высокой температуре горения, дрова, расположенные вверху камеры, постепенно высыхают.

В зависимости от конструкции котла, по времени дрова горят от 6-12 часов. Некоторые производители предлагают теплогенераторы с возможностью работы от одной закладки в течение нескольких суток. Но, как правило, такие модели стоят намного дороже, что и ограничивает их популярность.

Плюсы и минусы использования газогенераторов на дровах

Среди преимуществ использования газовых генераторов стоит отметить:

  • Эффективное использование отходов деревообработки – опилок, обрезок и щепы. Обычно такие материалы относят к мусору и выбрасывают – генератор получает из них тепло и газ.
  • Высокий КПД газового генератора, в зависимости от способов подсчета калорий достигающий 80–95%. У бюджетных дровяных котлов коэффициент редко превышает 70%.
  • Возможность использования в местах, отдаленных от крупных населенных пунктов и не имеющих ни газоснабжения, ни электроснабжения.
  • Экологичность установки по сравнению с жидкотопливными котлами, которые не только выбрасывают в воздух больше вредных веществ, но и требуют создания специальных резервуаров для хранения топлива.

Широкому распространению дровяных генераторов газа мешает несколько недостатков, главным из которых можно назвать большие габариты устройства. В видео ниже показан газогенератор, использующийся в процессе отопления слесарного цеха площадью 1200 м².

Исходя из слов автора видео (см. ниже), при использовании газгена эффективность системы отопления выросла на 33%, но не сказано, каковы расходы на электроэнергию потребляемую вентилятором.

Кроме того, в процессе эксплуатации оборудование требует постоянной очистки – регулярно очищают центрифугу, топку и охлаждающие элементы. К минусам относится и необходимость в периодической замене «расходников» (фильтров для получаемого с помощью установки газа) и использовании только древесины с влажностью до 20%.

Дрова для растопки требуют места для хранения, а газ начинает образовываться только через 20–30 минут после начала горения. Применяя газогенератор для частного дома, на два последних недостатка не стоит обращать внимания, но для автомобиля эти минусы критичны. Регулировать температуру в топке практически невозможно, а стенки камеры сильно нагреваются, поэтому служит оборудование меньше по сравнению с дровяными печами и котлами использующимися для отопления.

Серийный автомобильный газогенератор

Особенности исполнения, составные части, функционал

Агрегат представляет собой механизированное устройство, работа которого предусматривает продуцирование газа из всевозможных видов твердого топлива – дров, угля, смесей. Полученный ресурс применяется в различных целях: направляется на отопление жилья, используется как топливо для автомобиля, находит применение в обеспечении работы электростанций. Устройство газогенератора на дровах базируется на узлах, описанных далее.

Корпус

Изготавливается из листов стали, которые соединяются сварочным способом. Чаще всего встречаются модели цилиндрической формы. Притом среди самодельных агрегатов немало и генераторов газа прямоугольной конфигурации. Корпус оснащается ножками, которые приварены к днищу.

Бункер

Емкость установлена внутри корпуса и представляет собой камеру для загрузки топлива. Отсек по форме повторяет геометрию корпуса, в его изготовлении применяют малоуглеродистую сталь.

Камера сгорания

Отсек можно увидеть в нижней части корпуса, он необходим для поддержки процесса горения. Узел изготавливают из жаропрочной стали, в некоторых моделях рабочую поверхность выполняют с применением керамики. Для крекинга смол в дальнем сегменте отсека оборудуется горловина из жаропрочной хромистой стали.

Как выглядет газогенератор своими руками

В средней части камеры сгорания расположены фурмы, по которым подается воздух. Конструкция предусматривает калиброванные отверстия, которые соединены с воздухораспределительной коробкой. Обратный клапан на выходе из воздухораспределительной коробки препятствует утечке горючей массы из газогенератора.

Колосниковая решетка

Колосник из чугуна расположен в нижней части корпуса газогенерирующей установки на дровах и служит для поддержки раскаленных углей. Средняя часть конструкции подвижная, что необходимо для чистки решетки от шлаков. Для поворота колосника применяют специальный рычаг.

Загрузочные люки

Конструкция предусматривает герметично закрывающиеся крышки с продуманным функционалом. Особенности верхнего загрузочного люка:

  • откидывается горизонтально;
  • оснащается уплотняющим асбестовым шнуром;
  • крепление дополнено специальным амортизатором.

В случае избыточного давления внутри камеры крышка люка приподнимается при помощи рессоры.

Боковая поверхность корпуса также оборудована верхним и нижним загрузочными люками:

  • верхний люк применяется для добавления твердого топлива в зону восстановления;
  • нижний люк предназначен для удаления золы.

Газ отводится через патрубок, который соединен с трубой газопровода. Перед тем, как выводить его за пределы генератора, используют потенциал горячего газа для подсушивания топлива в камере загрузки. Так, отводящий газопровод прокладывается по кольцевой линии вокруг камеры, что охватывает периметр между корпусом и бункером. Отбор газа выполняется в зоне восстановления, чаще всего в верхней половине агрегата газификации, но также возможно отведение ресурса и из нижней части корпуса.

Фильтры

На выходе из генерирующей установки газ поступает в фильтрующие устройства, которые располагаются за корпусом газгена. Фильтры представляют собой трубчатые конструкции с соответствующим очищающим наполнителем. Перед поступлением в фильтр тонкой очистки необходимо охладить газ, для чего применяется специальный охладительный отсек. Далее очищенный газ направляется в смесительную установку для смешивания с воздухом.

Монтаж

Газ, вырабатываемый установкой, ядовит и не имеет запаха. Поэтому автомобиль нельзя заводить в гараже, как вариант, он запускается на бензине и лишь позже переключается на газогенерацию.

  • Все монтажные работы нужно проводить вне жилых строений.
  • Специальная мастерская для работ должна иметь хорошую вентиляцию.
  • Соединение трубопровода должен выполнять профессионал – утечка может дорого стоить!
  • Если газогенераторной установкой планируется отапливать дом, монтируется система отвода дыма.
  • Под установкой делается несгораемое основание. Не допускается расположение топочной камеры вблизи стен из горючих материалов.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемое устройство имеет несложную конструкцию, ведь все процессы, что внутри него происходят, основываются на горении пиролизного типа. То есть принцип работы будет таким же, как в пиролизных котлах, в которых древесина горит при нехватке кислорода, выделяет много различных газов. Состоит газогенератор на дровах из следующих элементов:

  • бункера;
  • корпуса;
  • камеры сгорания;
  • загрузочных люков;
  • решетки колосникового типа.

Теперь скажем о них чуть подробнее. Корпус обычно делается из листовой стали и имеет либо прямоугольную, либо цилиндрическую форму. Снизу к нему привариваются ножки. Если говорить о бункере, то этот элемент также делается из листовой стали, которая содержит в себе мало углерода. Он обычно бывает цилиндрическим или прямоугольным. Он вставляется внутрь корпуса и прикрепляется к его стенкам шурупами. А также обязательно должна быть крышка, что будет закрывать верхнее отверстие, ведущее в бункер. Как уплотнитель обычно используется асбест.

Отсек сгорания располагается снизу и делается из стали, в которой содержится много хрома. Именно здесь происходит горение твердого топлива при недостаточном количестве воздуха. Между внутренними частями корпуса и этим элементом обычно располагаются асбестовые шнуры. А на стенках по бокам устроены фурмы для доступа кислорода, через которые идет его подача в камеру сгорания. Фурмы соединены с баком воздухораспределения, что сообщается с окружающей средой. Когда кислород выходит наружу, то преодолевает клапан обратного типа. Он необходим для блокировки выхода сформировавшегося при горении дров газа в атмосферу.

Колосниковая решетка обычно находится внизу газогенератора. Она должна поддерживать горючее раскаленным. Кроме того, через специальные дыры зола, что образовывается в ходе горения дров, оказывается в зольнике.

Если говорить о загрузочных люках, то обычно их имеется у устройства три. Первый устанавливается наверху, и его крышка открывается горизонтально. Для герметизации используются уже упомянутые шнуры из асбеста. Кстати, современные устройства оснащаются в месте крепления люка специальной амортизаторной пружиной, что автоматически работает, если внутри газогенератора давление превышает определенный уровень. И под ее действием люк попросту открывается.

Второй люк находится на уровне восстановительной области, и в него загружают топливо. А третий люк будет располагаться внизу генератора рядом с зольником. Он будет использоваться для очистки.

Если говорить о принципе работы, то сначала топливо попадает в зону подсушивания. Она располагается в верхней части устройства под люком для загрузки. Здесь осуществляется просушивание топлива при температуре почти 200 градусов.

После этого топливо попадает в область сухой перегонки, что располагается ниже. Здесь уже высушенное топливо обугливается, ведь температура будет в 2 раза выше и составляет 500 градусов.

Далее горючее попадает в область горения, что располагается еще ниже. Здесь оно полностью сгорает под воздействием температуры в 1200 градусов. Именно сюда через спецфурмы осуществляется подача кислорода. При горении происходит выделение углекислого и угарного газов.

Последней будет зона восстановления. Здесь газы, что выделились ранее, поднимаются и попадают в эту зону. Через спецлюк сюда кладется уголь, держащийся на колоснике. Газы вступают в реакцию с углем, и создается угарный газ. Но уголь содержит воду, благодаря чему происходит еще и образование водорода, метана, азота и ряда соединений углеводородного типа.

Преимущества и недостатки

Перечень основных достоинств котлов данного вида выглядит следующим образом:

1. Увеличенная продолжительность горения порции топлива, о чем уже было сказано выше.

2. Высокий уровень автоматизации.

Управлять процессом сжигания газа гораздо проще и удобнее, чем твердого топлива в чистом виде. Поэтому пиролизные котлы более оперативно реагируют на изменения температуры теплоносителя, чем прочее твердотопливное оборудование.

В зависимости от типа применяемой автоматики газогенераторные котлы делятся на энергозависимые и энергонезависимые. В первом случае используются электронные датчики и блоки управления, которые нуждаются в подключении к электричеству. Если электроснабжение вследствие погодных или иных причин нарушено, такой котел оказывается неработоспособным. Второй вариант – энергонезависимые котлы – легко обходятся без электричества, поскольку для управления мощностью в этих агрегатах используются механические регуляторы.

Примером такого устройства может служить регулятор FR124 фирмы Honeywell. Его главной составляющей является биметаллический элемент, который устанавливается в теплообменник котла. Этот элемент связан цепочкой с воздушной заслонкой, благодаря чему он может менять ее положение (а соответственно и объем подаваемого в камеру сгорания воздуха) в зависимости от температуры теплоносителя. Механический регулятор можно связать и с форсункой, через которую древесный газ поступает из газогенератора в камеру сгорания. Таким образом, будет регулироваться количество сжигаемого в единицу времени топлива.

Энергонезависимые газогенераторные котлы менее функциональны, чем их электронные конкуренты, но для регионов с частыми проблемами в электроснабжении они являются более предпочтительными.

3. Экономичность.

Пиролизная технология позволяет «выжать» из топлива почти весь его теплотворный потенциал. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на дровах, их КПД может достигать 93%. Для других видов твердотопливного оборудования столь высокий уровень теплоотдачи является пока недостижимым.

4. Минимальный уход.

Способ, которым топливо сжигается в пиролизном котле, обеспечивает незначительное образование золы и практически полное отсутствие сажи. Вследствие этого владельцу приходится очень редко заниматься чисткой котла, а дымоход его внимания вообще не требует.

5. Экологичность.

Выводимые из газогенераторного котла в атмосферу продукты сгорания топлива содержат значительно меньше вредных для экологии веществ (например, угарного газа), чем те, которые имеют место в случае применения любой другой разновидности твердотопливных нагревателей.

К недостаткам основанных на принципе газогенерации твердотопливных котлов относят следующее:

1. Высокие требования к типу топлива и его качеству.

Для максимального эффекта в качестве топлива следует применять только древесину. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на угле, их КПД будет снижаться. Влажность древесного топлива не должна превышать 20%, при более высоких показателях пиролиз будет невозможен.

2. Высокая стоимость.

3. Из-за опасности образования конденсата температура теплоносителя на входе в котел должна быть не менее 60 градусов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации