Пиролизная печь для утилизации отходов своими руками

Изготовление пиролизного котла своими руками: чертежи и принцип работы

Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века.

Самодельный пиролизный котел

До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов.

Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.

Суть процесса пиролиза

В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!

Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.

Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.

Основные характеристики пиролизных котлов

Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:

1. Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
2. Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
3. Полная взрыво и пожаро-безопасность.
4. Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
5. Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
6. Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.

Как часть нужно подкидывать дровишки?

В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.

А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.

Процесс изготовления пиролизного котла своими руками

Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.

Нюансы с топливом

Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.

Схема пиролизного котла на отработке

Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.

Простейшая пиролизная печь на отработке

В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».

Схема пиролизной печи

В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.

Подробное описание конструкции пиролизного котла

Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.

Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.

Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.

Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.

Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.

промышленные пиролизные котлы

Пиролизный котел для древесных отходов

Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.

самодельный пиролизный котел из бочки

Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.

Запасемся следующими материалами:

1. Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
2. Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
3. Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
4. Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
5. Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.

В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.

Схема пиролизного котла из бочки

Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.

подгонка верхней крышки

Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.

По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.

внешний вид поршня и воздуховода

При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.

Горизонтальная версия пиролизного котла

200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.

горизонтальная пиролизная печь

В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.

промышленная пиролизная печь

Дополнительное оснащение пиролизных котлов

Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.

пиролизный котел с конвекцией

Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.

самодельный пиролизный котел с конвекцией

Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.

И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.

Видео: Пиролизный котел своими руками

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Источник

Пиролиз ТБО Преимущества и недостатки

А что, если некуда выкинуть мусор? Возьмем к примеру дачу или домик в деревне. В радиусе нескольких или даже десятков километров нет мусоросборников. Как быть? Оставить на месте или бросить по пути домой в придорожную канаву? Наблюдая в пригородах подобную картину, мы в душе возмущаемся.

Выход есть: часть отходов можно сжечь. Но на открытом огне это делать опасно. Лучше использовать специальную печь для мусора. Разные модели российского и зарубежного производства продаются на рынке. Сделать печку просто, имея подручные материалы и сноровку.

Установка и эксплуатация печи для сжигания мусора

Печь для сжигания мусора устанавливают по правилам или собственным рассчитанным чертежам. Если вещь из магазина, лучше монтаж и настройку доверить сервисной службе.

Дополнительного разрешения на установку бытовой конструкции на дачном участке не требуется, но инструкцию и правила эксплуатации никто не отменяет.

Работа с пламенем требует осторожности, ведь безопасность жизни, жилища и недопущение вреда экологии важнее тех преимуществ, которые дают бытовые мусоросжигатели.

Правильная эксплуатация и чистка печи

Первый розжиг агрегата производите с открытой шиберной заслонкой: на колосниковую решётку положите быстро прогорающее твёрдое топливо и подожгите. После прогорания добавьте ещё поленья, закройте дверцу и заслонку, а с помощью поддувала отрегулируйте мощность. Стоит помнить, что шибер имеет разрез, не позволяющий перекрыть дымоход.

Чистить печи длительного горения не приходится часто: топливо выгорает полностью, и сажа в дымоходе образуется в малых количествах.

Регулярный ремонт пиролизной печи своими руками предполагает своевременное устранение неполадок. При деформации дверцы топки следует исправить или заменить этот элемент. Если конструкция расходится по шву, то важно прекратить эксплуатацию и срочно устранить щели.

Печь такого типа легко сделать своими руками, но конструкцию необходимо создавать с большой точностью, применяя готовые чертежи или разработав их самостоятельно. Отопительная система требует применения качественных материалов и внимательности при изготовлении и сборке. Только в этом случае пиролизная печь будет безопасна в использовании и эффективна.

Общие достоинства и недостатки

Давайте разберем преимущества и недостатки самостоятельного сжигания мусора на даче.

Преимущества	Недостатки
Утилизация ТБО там, где сбор не организован.	Не все бытовые отходы безопасны и подходят для сжигания.
Переработка экологически чистым способом.	Строгое соблюдение требований и норм пожарной безопасности иногда затруднено.
Образовавшаяся зола пригодится для удобрения приусадебного участка.	Цена на покупные установки начинается от полутора десятков тысяч.
Получение дополнительных источников тепла для подогрева воды, отопления, готовки.	Невозможность сжигания жидких отходов.
Продление жизни старых вещей: труб, бочек, топливных котлов и пр.	Вред, который наносят сжигаемые отходы атмосфере, придется снижать фильтрацией дыма.
Экономичность при кустарном изготовлении.	Низкая эффективность.

Плазменная печь для сжигания мусора быстрая и экологически безопасная. При этом на выходе получают электроэнергию в количестве, достаточном для энергоснабжения предприятий, продукты вторичной переработки – шлаки, которые применяют, например, в строительстве.

Советуем почитать: Измельчитель отходов в раковину на кухне: выбор диспоузера

В отличие от стандартных мусоросжигающих установок при плазменной переработке отсутствуют выбросы углекислого газа и отравляющих веществ в атмосферу.

Преимущества и недостатки указанной конструкции

Любая печь, независимо от того, пиролизная она или буржуйка, имеет ряд достоинств и недостатков.

Преимущества пиролизной печки:

• происходит практически полное сгорание топлива, которое горит на протяжении длительного времени, за счет чего достигается высокая экономичность;
• в воздух после сгорания выделяется очень мало вредных веществ: это в основном пар и немного СО, поэтому она экологически безопасна;
• высокий КПД, который достигает 85%, а если установлена пиролизная печка Лачиняна, то до 95%;
• есть возможность регулировать процесс горения, при этом печь может работать начиная от 5 и до 100% своей мощности;
• есть возможность подключения контура отопления, который может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией; в таком случае пиролизная печка Лачиняна сможет обогревать не одну комнату, а весь дом, а также можно брать воду для хозяйственных нужд;
• есть возможность использовать различные виды топлива: пиролизная печка может работать как на твердом, так и на жидком топливе;
• работает в автоматическом режиме, присутствие человека необходимо только для загрузки топлива, которая проводится в зависимости от модели приблизительно раз в сутки, а выгрузка золы раз в 5-7 дней.

Но не стоит думать, что такая конструкция имеет только преимущества. Есть у нее и свои недостатки:

• достаточно большие размеры, особенно если вы захотите сделать такую печь из кирпича;
• надо предусмотреть место для хранения дров, оно должно быть защищено от осадков, так как дрова необходимы только сухие;
• во время сжигания мусора все равно есть небольшой запах, поэтому в помещении должна быть установлена качественная и эффективная система вентиляции;
• чтобы увеличить эффективность работы пиролизной печки, надо устанавливать вентилятор, а если есть водяной контур, то и насос, а это требует наличия электросети;
• так как температура дыма достаточно низкая, происходит накопление в дымоходе конденсата. Для его сбора в дымоходе необходимо делать накопитель. Сечение дымохода должно быть большим, и его надо утеплить.

Правила безопасности

При работе с мусоросжигательной установкой придерживайтесь правил безопасности, так как это пожароопасный объект. Располагать его нельзя вблизи легко воспламеняющихся предметов. Поблизости не храните горючих материалов, сухой травы, дров или досок, деревьев. Случайная искра приводит к тяжелым последствиям.

Мусоросжигающий котел не ставят ближе 50 метров от жилых, хозяйственных, иных строений. Учитывается близость линий электропередач, газопровода, прочих сетей и коммуникаций. За нарушение этого требования предусмотрен даже административный штраф в тысячи рублей.

К горящему огню нельзя подпускать детей, животных, не оставлять их без присмотра. В непосредственной близости поместите средства пожаротушения: воду, песок, огнетушитель.

Что нельзя сжигать?

Сжиганию подлежат только органические отходы. Это садовый мусор – ветки, трава, листья и др. Разрешено сжигать бумагу, картон, непригодные к эксплуатации деревянные предметы.

Материалы из пластика, полимеров, синтетики при горении выделяют токсичные вещества, которые вредят здоровью людей и экологии окружающей среды.

• Окрашенные детали.
• Полноцветную глянцевую полиграфию с содержанием типографской краски.
• Древесно-стружечные, волокнистые плиты, в которых использовался клей и фенолы.

Не каждая печь подходит для сжигания бумаги. Опасно бросать в огонь аэрозольные баллончики, стеклянные, металлические предметы. Даже пустые, но под давлением, могут взорваться в огне.

Готовые мусоросжигающие печи

Мусоросжигающие печи в простейшем исполнении похожи на обычную металлическую бочку. Модернизированные конструкции снабжены дымоходом, поддувалом, емкостью для поступления топлива, фильтрами и другими полезными функциями. Вплоть до подогрева воды или отопления. Многие параметры покупной печи зависят от возможностей кошелька хозяина.

Печь для сжигания мусора – это испепелятор с дымоходом. Чем больше камера сгорания, тем быстрее произойдет утилизация, а надежный дымоход избавит хозяев и соседей от неприятного назойливого дыма.

Мусоросжигатель – комплекс по уничтожению ТБО

Мусоросжигатель, или испепелятор помогает быстро, без труда избавиться от бытового мусора. Такие печи получили спрос у дачников и селян.

Сложнее в устройстве и эксплуатации установки для сжигания вредных и опасных отходов: медицинских препаратов и использованного оборудования, трупов животных, химических продуктов.

Советуем почитать: Порядок отнесения продукции к продукции первичной переработки

Отличие пиролизных печей для сжигания мусора в том, что горение протекает длительно. Принцип основан на снижении уровня содержания кислорода, необходимого для поддержания пламени. Поэтому топливо не горит, а медленно тлеет, выделяя пиролизный газ. Отсюда их второе название – бездымная печь для сжигания мусора.

На втором цикле работы такой бездымной печи уже добавляют кислород для полного выгорания топлива.

Печи длительного горения: почему они греют лучше и дольше?

Есть известная фраза — «вылететь в трубу». Ее часто употребляют в переносном смысле, обозначая плачевное финансовое положение, ну а в случае с каминами и печами это словосочетание используют в самом что ни на есть прямом смысле. Ведь при относительно простой конструкции прибора и не закрытой задвижке тепло действительно очень быстро вылетает в трубу. А потому многие производители пытаются сократить потери тепла и добавляют в конструкцию камеру дожига отходящих газов, которая превращает обычное устройство в печь длительного горения

Печи длительного горения — эффективные, компактные и относительно недорогие — пользуются заслуженной популярностью уже много лет. В отличие от обычных, такие приборы имеют две камеры. Одна из них, нижняя, работает как топка в обычном камине. После того, как дрова прогорают в ней в течение 10-20 минут, приток воздуха сводят до минимума, закрыв специальные технологические отверстия, и дымовые газы поступают во вторую, верхнюю камеру. Там они дожигаются, получив дополнительную порцию кислорода извне, которая поступает через специальные инжекторы.

По сути, дрова не горят, а тлеют. Но, как ни странно, КПД у печей длительного горения намного выше, чем у обычных. Дело в том, что при нехватке кислорода топливо почти полностью превращается в топочный газ (смесь метана, водорода, моноксида углерода и проч.), а он при сжигании дает очень много тепловой энергии.

КПД печи длительного горения составляет в среднем 70-80%. У каминов с отрытой топкой этот показатель не превышает 10-15%

Конструкция печи Bullerjan с камерой дожига
Как нетрудно догадаться, описываемые устройства слабо дымят, и зола в них скапливается медленно. Но справедливости ради стоит заметить, что у экономичного горения есть и свои минусы. В дымоход поступает полностью отработанный и почти остывший дым. И если труба не утеплена должным образом, на ее стенках будет скапливаться конденсат, стекающий в камеру дожига. Кроме того, это чревато ослаблением тяги.

Впрочем, об устройстве дымохода стоит поговорить подробнее. Печь длительного горения можно подключить и к традиционному кирпичному, и к модульному керамическому дымоходу. Но проще и дешевле будет смонтировать так называемый «сэндвич» — вложенные друг в друга стальные трубы с тепоизолирующей прослойкой из каменной ваты. В любом случае труба должна иметь высоту не менее 6 м. Это важно для хорошей тяги. Желательно, чтобы дымоходный канал был совершенно прямым. Делать колена не рекомендуется. Но если без них не обойтись, важно следить, чтобы угол изгиба не превышал 45º.

Печи длительного горения нельзя эксплуатировать при полностью открытых заслонках. На такой режим работы они не рассчитаны

Но вернемся к конструкции печи. Чтобы повысить отопительный эффект, производители снабжают свои устройства различными теплообменниками (калориферами). Вариантов немало. Например, это может быть система конвективных труб, соприкасающихся с топкой. Снизу в них через специальные отверстия поступает холодный воздух, а сверху выходит хорошо прогретый.

Конструкция печи с щелевым конвектором
В некоторых моделях роль теплообменника играет дополнительный металлический кожух. Под этой «рубашкой» образуется прослойка из теплого воздуха, увеличивающая КПД печи. Есть также устройства с водяным контуром.

В зависимости от эффективности теплообменника у печей с одинаковыми топочными камерами скорость прогрева помещения может различаться в 1,5-2 раза. Определить, насколько хороша та или иная конструкция, довольно просто. Чем больше площадь калорифера, тем выше отопительный эффект.

Разумеется, калорифер — не единственное, на что нужно обратить внимание при выборе печи. Модели различаются по мощности (от 4 до 50 кВт), от которой напрямую зависит объем отапливаемого помещения. Этот момент следует уточнить у производителя или продавца. Впрочем, даже самой «слабой» модели по силам протопить комнату площадью около 20 м².

Также имеет значение время горения от одной закладки дров. У разных устройств этот показатель колеблется, в зависимости от размера и конструкции топки, от 5 до 15 часов. Но к двухзначным цифрам стоит отнестись с разумной долей скепсиса. Добиться настолько высоких показателей крайне трудно, а порой и невозможно. Закладка в печи средних размеров прогорает за 5-7 часов. В любом случае перед покупкой конкретной модели стоит почитать отзывы потребителей. Их показания будут намного ближе к истине.

Цены на печи длительного горения отечественного производства варьируются в пределах 7000-15 000 руб., стоимость импортных чугунных печей с камерой дожига — 120 000-200 000 руб.

Что касается эксплуатации, крайне важно использовать только тот вид топлива, на который рассчитана конкретная модель. Существуют печи, работающие на дровах, пеллетах и угле. И если в описании указано «топить бурым углем», черный уголь закладывать нельзя. Он дает слишком много тепла, и стенки камеры, не рассчитанные на такую нагрузку, прогорят насквозь.

В завершении темы ответим на логичный вопрос, который может возникнуть у читателя. Если высокий КПД описываемых печей обеспечен тем, что дрова не горят, а тлеют, что мешает «перекрыть кислород» огню в простом камине с закрытой топкой? К сожалению, такой прием не сработает, так как обычный камин не имеет камеры дожига. Топочный газ, который можно было бы пустить в дело, в лучшем случае «вылетит в трубу», а в худшем — просочится в комнату.

Самодельные конструкции

Садовую печь для сжигания мусора своими руками рачительные хозяева мастерят на приусадебных участках. Подойдет металлическая бочка или отрезок железной трубы большого диаметра.

Для основания по размерам дна будущей печи в земле выкапывают углубление, примерно на штык лопаты. По периметру обкладывают его кирпичами, на них устанавливают топку. Для поддува внизу просверливают отверстия. Хорошо, если самодельная печь будет снабжена дверцей для добавления топлива и забора оставшейся золы.

Пригодится крышка с вмонтированной дымоходной трубой. Особенности, внешний вид, практичность такой самодельной конструкции зависят от умений мастера, материалов и инструментов.

Металлическая бочка

Печь для садового мусора проще сделать из металлической двухсотлитровой бочки. Чем толще ее стенки, тем дольше она послужит. По той же причине важно, чтобы она не проржавела.

Старая каменка

Печью для мусора на даче послужит старая каменка из бани. Если вы любите давать вещам вторую жизнь, а не выбрасывать, этот вариант подойдет.

Критерии выбора

При желании будет легко подобрать готовую модель, параметры которой соответствуют требованиям, но зачастую увлеченные идеями изобретателей домашние умельцы делают пиролизные печи своими руками. При выборе варианта газогенераторной установки учитывают ряд моментов:

• назначение пиролизного агрегата. Для отопления сарая, курятника, гаража или других технических помещений выбирают относительно компактную металлическую или кирпичную конструкцию. Для обогрева дома в приоритете строительство кирпичной печи длительного горения. Для туристических целей выбирают походную пиролизную печь портативного типа,
• мощность устройства. В зависимости от параметров обогреваемого объекта определяется необходимая мощность газогенератора,
• мобильность конструкции. Кирпичная пиролизная печь стационарна, устройство возводится на постоянном месте эксплуатации. Практически все виды металлических газогенераторов мобильны.

Для туристических целей выбирают походную пиролизную печь портативного типа

Для качественной работы пиролизной печи требуется наличие твердого топлива определенной влажности, запасы которого хранят в подсобном помещении.

Источник