• 19/06/2022
• Categorias: Fornecimento de calor e ventilação

O dispositivo e o princípio de funcionamento da caldeira de pirólise

Pirólise ou caldeira geradora de gás – equipamento de aquecimento que opera com combustíveis sólidos. Uma caldeira de pirólise de combustível sólido é caracterizada por alta eficiência e eficiência, o tempo de operação de uma unidade térmica em uma guia de combustível pode chegar de 10 horas a dois dias. As unidades geradoras de gás podem ser usadas para aquecer edifícios residenciais e instalações industriais.

O dispositivo e princípio de operação da caldeira de pirólise ↑

A unidade térmica geradora de gás tem um design bastante complicado, o dispositivo da caldeira de pirólise inclui muitos componentes e conjuntos, a principal característica distintiva de uma caldeira piro de um aparato tradicional de combustível sólido é uma câmara de incêndio, que consiste em duas câmaras.

Recursos de design ↑

• câmara de carregamento ou câmara de pirólise;
• a câmara de combustão;
• válvula de borboleta (portão);
• grato;
• canais de suprimento de ar (primário e secundário);
• trocador de calor a água;
• chaminé.

Como mencionado acima, a câmara de combustão de uma unidade geradora de gás consiste em duas câmaras localizadas uma acima da outra e separadas por uma grade. O forno de uma caldeira de pirólise é geralmente feito de aço resistente ao calor. Ferros de grade em ferro fundido, aço ou cerâmica refratária. Por meio do canal primário de suprimento de oxigênio, o ar externo é transportado para a câmara de pirólise, o segundo canal fornece suprimento de ar para a câmara de combustão. Permutador de calor de água da caldeira de pirólise ou «jaqueta de água» Ele foi projetado para aquecer o líquido de refrigeração do sistema de aquecimento. Nos projetos de pyrokotlov, use trocadores de calor tubulares ou de placas. Através da chaminé, os produtos de combustão de escape são desviados para a atmosfera.

O design da caldeira a gás oferece a possibilidade de ajustar a potência da unidade de aquecimento na faixa de 30 a 100%. O elemento de controle é um amortecedor localizado na parte traseira da unidade térmica. Dependendo da temperatura definida do líquido de refrigeração na tomada, o controlador abre ou fecha automaticamente o amortecedor no modo automático.

Tipos de caldeiras de pirólise ↑

Dependendo do design, o pyrokotla é dividido em unidades com tração natural e inflação forçada. A principal vantagem de uma caldeira de pirólise com calado natural é a independência da unidade da eletricidade. As desvantagens incluem requisitos aumentados para dutos de fumaça. As caldeiras de chaminé de calado natural estão equipadas com chaminés com uma altura de pelo menos 5 m.O calado de chaminé deve garantir a rarefação de ar no forno na faixa de 16 a 20 Pa, o calado deve ser suficiente para superar a força de resistência do caminho gás-ar da caldeira e do canal de fumaça.

O design pyrokotl de sopro forçado envolve o uso de um ventilador. O suprimento de ar para a câmara de gaseificação e combustão pode ser fornecido de três maneiras:

1. um ventilador é montado na parede frontal da caldeira;
2. um ventilador (exaustão de fumaça) é instalado na chaminé;
3. o equipamento é montado na saída e na entrada do duto gás-ar.

A localização das câmaras de gaseificação e combustão também depende do tipo de construção da caldeira de pirólise. Em unidades com tiragem natural da chaminé, o pós-combustor está localizado acima da câmara de gaseificação, portanto, o fluxo de ar ocorre na direção de baixo para cima. Em dispositivos com tração artificial, pelo contrário, a câmara de combustão está localizada acima da câmara de combustão, o ar se move de cima para baixo.

Vantagens e desvantagens ↑

As vantagens de uma unidade térmica de pirólise incluem:

• Eficiência de até 90%;
• economia de combustível;
• Amizade ambiental;
• facilidade de manutenção;
• cinza mínima, sem fuligem.

Outra vantagem significativa das caldeiras geradoras de gás é sua compatibilidade com qualquer sistema de aquecimento..

Os contras são:

• Preço Alto;
• construção complexa;
• volume;
• aumento dos requisitos de combustível para umidade;
• a necessidade de conectar à eletricidade (aplicável a modelos de caldeiras com suprimento de ar forçado).

O funcionamento da caldeira de pirólise ↑

O princípio de operação da caldeira de pirólise baseia-se na decomposição térmica de combustível sólido em componentes químicos:

• carbono;
• gás de pirólise.

O processo de geração de gás de pirólise combustível a partir de madeira e outros tipos de combustível sólido é possível a altas temperaturas na faixa de 200 a 800^{0 0}, sob condições de deficiência de oxigênio e subsequente pós-combustão do gás liberado, que é misturado com o ar aquecido secundário no pós-combustor. Durante o processo de combustão da pirólise, os gases de combustão na saída da caldeira contêm principalmente dióxido de carbono e vapor de água, a quantidade de impurezas prejudiciais é minimizada.

Modos de operação de uma caldeira a gás ↑

Todas as caldeiras de pirólise fornecem operação em três modos:

1. modo de ignição. Com este modo de operação do pyrokotl, a válvula do acelerador fica aberta o máximo possível, o gás de combustão é removido diretamente no duto de combustão;
2. modo de operação – o portão está completamente fechado, o processo de pirólise está ocorrendo na câmara. O suprimento de ar, dependendo do modelo da caldeira, é fornecido por meios naturais ou forçados;
3. modo de recarga – o processo de decomposição do combustível sólido sob a influência das temperaturas continua, o acelerador está aberto, a carga de combustível é realizada.

O carregamento de combustível deve ser feito em um ritmo acelerado para evitar o enchimento de monóxido de carbono e a perda de calor..

Esquema de operação da caldeira Pyro ↑

O esquema da caldeira de pirólise consiste na sequência dos seguintes processos:

• carregamento de combustível no forno da caldeira, ignição;
• depois que o combustível dispara, o obturador é fechado, o processo de combustão passa gradualmente para o estágio de combustão lenta;
• através do canal primário, o ar externo é fornecido à câmara de carregamento, parte da qual é usada para manter o processo de combustão lenta e alcançar a temperatura de gaseificação necessária;
• os gases de pirólise através da grelha entram na câmara de combustão;
• para garantir o processo de combustão dos gases de pirólise, o ar é fornecido à câmara de pós-combustão por um canal secundário;
• os produtos voláteis queimam, liberando uma certa quantidade de calor, parte da qual é enviada sob a grelha e usada para manter a pirólise; a segunda se aplica diretamente ao aquecimento da caldeira;
• os produtos de combustão de resíduos passam por um trocador de calor a água e são descarregados na chaminé;
• manter uma temperatura ideal de combustão é suportado por um sistema de controle de temperatura.

Informações adicionais sobre o funcionamento da caldeira de pirólise podem ser encontradas no vídeo.

Instalação de uma caldeira de pirólise ↑

Para garantir a operação segura do equipamento térmico, as regras básicas devem ser seguidas:

• caldeira de pirólise é instalada em uma sala separada;
• a distância do ponto de aquecimento à parede é de pelo menos 200 mm;
• a seção transversal do duto de ventilação na sala da caldeira não deve ser inferior a 100 cm².

Combustível para caldeira de pirólise ↑

Nos dispositivos geradores de gás, os seguintes materiais podem ser usados ​​como combustível: madeira; carvão marrom e preto; briquetes de combustível; turfa; resíduos de madeira.

A qualidade e o tipo de combustível afetam diretamente a eficiência da instalação térmica, a vida útil da bateria em uma carga, a vida útil da unidade térmica. Portanto, o tempo de combustão da madeira em uma caldeira de pirólise, dependendo do tipo e dureza do material, é de aproximadamente 6 horas. O tempo de combustão do carvão marrom é de 8 horas, ordem negra 10 horas.

Estudos demonstraram que o tipo mais racional de combustível para pyrokotlov é a madeira seca, cujo teor de umidade não excede 20%. Apesar do tempo de queima da madeira ser menor que o do carvão, no entanto, a quantidade de gás de pirólise liberado é várias vezes maior. Especialistas dizem que a madeira não apenas aumenta a eficiência da caldeira de pirólise, mas também aumenta sua vida útil.

O teor de umidade da madeira está diretamente relacionado à quantidade de calor gerado, portanto, um quilograma de madeira com um teor de umidade de 20% possui uma transferência de calor de 4 kW / h, quando uma quantidade de lenha com umidade de 50% é de 2 kW / h. A câmara de carregamento de uma caldeira a combustível sólido geradora de gás permite o uso de madeira com um diâmetro de 10 a 250 mm e um comprimento de 40 a 65 cm.

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