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Pyrolyse oder sogenannter gaserzeugender Kessel – Heizgeräte, die mit festen Brennstoffen betrieben werden. Ein Festbrennstoff-Pyrolysekessel zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad und Wirkungsgrad aus. Die Betriebszeit einer thermischen Einheit auf einer Brennstofflasche kann zwischen 10 Stunden und zwei Tagen liegen. Mit Gaserzeugungseinheiten können sowohl Wohngebäude als auch Industrieanlagen beheizt werden.
Gerät und Funktionsprinzip des Pyrolysekessels ↑
Die gaserzeugende Wärmeeinheit hat eine ziemlich komplizierte Konstruktion, die Pyrolysekesselvorrichtung enthält viele Komponenten und Baugruppen. Das Hauptunterscheidungsmerkmal eines Pyrokessels von einer herkömmlichen Festbrennstoffvorrichtung ist eine Feuerkammer, die aus zwei Kammern besteht.
Konstruktionsmerkmale ↑
- Ladekammer oder Pyrolysekammer;
- die Brennkammer;
- Drosselklappe (Schieber);
- Gitter;
- Luftversorgungskanäle (primär und sekundär);
- Wasserwärmetauscher;
- Kamin.
Wie oben erwähnt, besteht die Brennkammer einer Gaserzeugungseinheit aus zwei Kammern, die übereinander angeordnet und durch einen Rost getrennt sind. Der Ofen eines Pyrolysekessels besteht üblicherweise aus hitzebeständigem legiertem Stahl. Gittereisen aus Gusseisen, Stahl oder feuerfester Keramik. Durch den primären Sauerstoffversorgungskanal wird Außenluft zur Pyrolysekammer transportiert, der zweite Kanal liefert die Luftzufuhr zur Brennkammer. Pyrolysekessel Wasserwärmetauscher oder sogenannte «Regenjacke» Es dient zum Erhitzen des flüssigen Kühlmittels des Heizsystems. Verwenden Sie bei der Konstruktion von Pyrokotlov Rohr- oder Plattenwärmetauscher. Durch den Schornstein werden die Abgasverbrennungsprodukte in die Atmosphäre umgeleitet.
Die Auslegung des Gaskessels bietet die Möglichkeit, die Leistung der Heizeinheit im Bereich von 30 bis 100% einzustellen. Das Steuerelement ist eine Klappe, die sich an der Rückseite der thermischen Einheit befindet. Abhängig von der eingestellten Temperatur des Kühlmittels am Auslass öffnet oder schließt die Steuerung die Klappe im Automatikmodus automatisch.
Arten von Pyrolysekesseln ↑
Je nach Ausführung ist der Pyrokotla in Einheiten mit natürlicher Traktion und erzwungenem Aufblasen unterteilt. Der Hauptvorteil eines Pyrolysekessels mit natürlichem Luftzug ist die Unabhängigkeit des Geräts von Elektrizität. Zu den Nachteilen zählen erhöhte Anforderungen an Rauchkanäle. Schornsteinkessel mit natürlichem Luftzug sind mit Kaminen mit einer Höhe von mindestens 5 m ausgestattet. Der Schornsteinzug muss eine Luftverdünnung im Ofen im Bereich von 16 bis 20 Pa gewährleisten. Der Luftzug muss ausreichen, um den Widerstand des Gas-Luft-Weges des Kessels und des Rauchkanals zu überwinden.
Das Pyrokotl-Design mit erzwungenem Schlag beinhaltet die Verwendung eines Ventilators. Die Luftzufuhr zur Vergasungs- und Brennkammer kann auf drei Arten erfolgen:
- Ein Gebläse ist an der Vorderwand des Kessels angebracht.
- Am Schornstein ist ein Ventilator (Rauchabzug) installiert.
- Das Gerät wird sowohl am Auslass als auch am Eingang zum Gas-Luft-Kanal montiert.
Die Lage der Vergasungs- und Brennkammern hängt auch von der Bauart des Pyrolysekessels ab. Bei Einheiten mit natürlichem Luftzug des Schornsteins befindet sich der Nachbrenner über der Vergasungskammer, so dass der Luftstrom in Richtung von unten nach oben erfolgt. Bei Vorrichtungen mit künstlicher Traktion hingegen befindet sich die Brennkammer oberhalb der Brennkammer, die Luft bewegt sich von oben nach unten.
Vor- und Nachteile ↑
Die Vorteile einer thermischen Pyrolyseeinheit umfassen:
- Wirkungsgrad bis zu 90%;
- Kraftstoffverbrauch;
- Umweltfreundlichkeit;
- einfache Wartung;
- minimale Asche, kein Ruß.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Gaskesseln ist ihre Kompatibilität mit jedem Heizsystem..
Nachteile sind:
- hoher Preis;
- komplexe Konstruktion;
- Sperrigkeit;
- erhöhter Kraftstoffbedarf für Feuchtigkeit;
- die Notwendigkeit, an Strom anzuschließen (gilt für Modelle von Kesseln mit Zwangsluftversorgung).
Die Funktionsweise des Pyrolysekessels ↑
Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels basiert auf der thermischen Zersetzung von festen Brennstoffen in chemische Komponenten:
- Kohlenstoff;
- Pyrolysegas.
Das Verfahren zur Erzeugung von brennbarem Pyrolysegas aus Holz und anderen Arten fester Brennstoffe ist bei hohen Temperaturen im Bereich von 200 bis 800 möglich0, unter Bedingungen des Sauerstoffmangels und der anschließenden Nachverbrennung des freigesetzten Gases, das mit der im Nachbrenner beheizten Sekundärluft gemischt wird. Während des Pyrolyseverbrennungsprozesses enthalten die Rauchgase am Auslass des Kessels hauptsächlich Kohlendioxid und Wasserdampf, die Menge an schädlichen Verunreinigungen wird minimiert.
Betriebsarten eines Gaskessels ↑
Alle Pyrolysekessel können in drei Betriebsarten betrieben werden:
- Zündmodus. Bei dieser Betriebsart des Pyrokotl ist die Drosselklappe so weit wie möglich geöffnet, das Rauchgas wird direkt in den Rauchkanal geleitet;
- Betriebsart – das Tor ist vollständig geschlossen, der Pyrolyseprozess läuft in der Kammer ab. Die Luftzufuhr erfolgt je nach Modell des Kessels auf natürliche oder erzwungene Weise.
- Nachlademodus – Der Prozess der Zersetzung von festem Kraftstoff unter dem Einfluss von Temperaturen wird fortgesetzt, die Drosselklappe ist offen, die Beladung mit Kraftstoff wird durchgeführt.
Die Kraftstoffbeladung sollte schnell erfolgen, um das Einfüllen von Kohlenmonoxidgas und Wärmeverluste zu vermeiden..
Pyro-Kessel-Betriebsschema ↑
Das Pyrolysekesselschema besteht aus der Abfolge der folgenden Prozesse:
- Laden von Brennstoff in den Kesselofen, Zündung;
- Nachdem der Kraftstoff aufgeflammt ist, wird der Verschluss geschlossen, der Verbrennungsprozess geht allmählich in die Schwelphase über.
- Durch den Primärkanal wird der Ladekammer Außenluft zugeführt, von der ein Teil zur Aufrechterhaltung des Schwelprozesses und zur Erreichung der erforderlichen Vergasungstemperatur verwendet wird.
- Pyrolysegase durch den Rost treten in die Brennkammer ein;
- Um den Verbrennungsprozess von Pyrolysegasen sicherzustellen, wird der Nachbrennkammer Luft über einen Sekundärkanal zugeführt.
- flüchtige Produkte brennen aus und setzen eine bestimmte Wärmemenge frei, von der ein Teil unter den Rost geleitet und zur Aufrechterhaltung der Pyrolyse verwendet wird. Die zweite geht direkt zum Erhitzen des Kessels.
- Abfallverbrennungsprodukte passieren einen Wasserwärmetauscher und werden in einen Schornstein eingeleitet;
- Die Aufrechterhaltung einer optimalen Verbrennungstemperatur wird durch ein Temperaturregelsystem unterstützt.
Weitere Informationen zum Betrieb des Pyrolysekessels finden Sie im Video.
Installation eines Pyrolysekessels ↑
Um den sicheren Betrieb von thermischen Geräten zu gewährleisten, müssen die Grundregeln befolgt werden:
- Der Pyrolysekessel ist in einem separaten Raum installiert.
- der Abstand vom Wärmepunkt zur Wand beträgt mindestens 200 mm;
- Der Querschnitt des Lüftungskanals im Kesselraum darf 100 cm nicht unterschreiten2.
Brennstoff für Pyrolysekessel ↑
In Gaserzeugungsvorrichtungen können die folgenden Materialien als Brennstoff verwendet werden: Holz; braune und schwarze Kohle; Brennstoffbriketts; Torf; Holzbearbeitungsabfälle.
Die Qualität und Art des Brennstoffs wirkt sich direkt auf den Wirkungsgrad der thermischen Installation, die Batterielebensdauer bei einer Last und die Lebensdauer der thermischen Einheit aus. Die Zeit der Holzverbrennung in einem Pyrolysekessel beträgt also je nach Art und Härte des Materials etwa 6 Stunden. Die Verbrennungszeit von Braunkohle beträgt 8 Stunden, die schwarze Ordnung 10 Stunden.
Studien haben gezeigt, dass die rationellste Art von Brennstoff für Pyrokotlov trockenes Holz ist, dessen Feuchtigkeitsgehalt 20% nicht überschreitet. Trotz der Tatsache, dass die Brenndauer von Holz geringer ist als die von Kohle, ist die Menge an freigesetztem Pyrolysegas jedoch um ein Vielfaches größer. Experten sagen, dass Holz nicht nur den Wirkungsgrad des Pyrolysekessels erhöht, sondern auch dessen Lebensdauer erhöht.
Der Feuchtigkeitsgehalt von Holz steht in direktem Zusammenhang mit der erzeugten Wärmemenge. Ein Kilogramm Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20% hat also eine Wärmeübertragung von 4 kW / h, wenn eine solche Brennholzmenge mit einer Luftfeuchtigkeit von 50% 2 kW / h beträgt. Die Ladekammer eines gaserzeugenden Festbrennstoffkessels sieht die Verwendung von Holz mit einem Durchmesser von 10 bis 250 mm und einer Länge von 40 bis 65 cm vor.
