Projeto de caldeira de pirólise faça você mesmo
As caldeiras de combustível sólido têm sido a única fonte de energia térmica em regiões onde não havia gás. A eletricidade, infelizmente, sempre foi cara. Hoje, muita coisa mudou na abordagem do uso racional e eficiente de lenha e carvão.
As caldeiras e estufas de aquecimento por pirólise são uma ferramenta que ajuda a poupar combustível, a tornar mais cómoda a manutenção do sistema de aquecimento e, em particular, da própria caldeira. Mas esse tipo de equipamento é muito caro, por isso muitos consumidores se interessam pela questão, é possível fazer pirólise? Se você é um bom soldador e lê bem os desenhos, não há problema.
O que é pirólise?
A pirólise às vezes é chamada de "destilação seca". O fato é que o combustível sólido em baixas temperaturas (mais 200-800 ° C) e uma pequena quantidade de oxigênio não queima, embora libere calor. Sob tais condições, o combustível arde, liberando gás de pirólise. Tudo o que resta é um resíduo sólido, que é chamado de coque de madeira.
Assim, o gás de pirólise, se misturado com a quantidade necessária de oxigênio, forma uma mistura combustível, cuja combustão libera uma grande quantidade de energia térmica. Os fornos também funcionam com base nesse princípio.
O coque sólido deixado após a liberação do gás combustível não permanece ocioso. Continua a arder, queimando até o fim. Então, no final, resta apenas uma pequena quantidade de cinzas.
Com base no exposto, podemos concluir: para que a caldeira funcione de acordo com o princípio da pirólise, é necessário usar duas câmaras de combustão como parte do projeto. No primeiro, arderá a lenha, no segundo, queimará o gás enriquecido com oxigênio.
Para enriquecimento, será necessário pensar em um sistema de canais de suprimento de ar fresco conectados à segunda fornalha. Será difícil garantir que o oxigênio entre naturalmente no forno. Portanto, os especialistas recomendam a instalação de um pequeno ventilador no design da caldeira. Pode ser saída com instalação na chaminé, ou injeção com instalação no início do sistema de canalização. Certifique-se de que o design do dispositivo esteja equipado com um cinzeiro.
O próprio processo começa com a seleção dos desenhos. Se você não é um engenheiro e, mais ainda, não é um engenheiro de calor, não precisa se envolver em apresentações amadoras. Os desenhos podem ser encontrados gratuitamente na Internet e na literatura especializada.
O principal é ajustar o design aos requisitos necessários do sistema de aquecimento doméstico. Portanto, para fazer uma caldeira de pirólise com as próprias mãos, você deve primeiro se preparar.
Ferramentas
Primeiro coletamos as ferramentas:
- máquina de solda elétrica;
- Búlgaro;
- martelo;
- fita métrica e lápis;
- furar.
Preparamos materiais:
- chapa de aço de 4 mm de espessura;
- tubo com diâmetro de 100 mm;
- tubo 32, 50 mm;
- tubo retangular 60x30 mm 2 mm de espessura;
- fã.
Se você montar uma caldeira de pirólise caseira de um tipo simplificado, ela poderá ser feita a partir de um fogão barrigudo. Só que este dispositivo não será do tipo horizontal, mas vertical, porque a melhor opção de design é uma fornalha para queimar gás de pirólise acima de uma fornalha onde a lenha está queimando. Assim, o gás subirá por gravidade da primeira câmara para a segunda.
Portanto, será necessário cortar vários retângulos de chapa de ferro que compõem as paredes do gabinete. Além disso, também será necessário fazer várias seções retangulares: para a divisão de duas fornalhas, para cortar as câmaras de combustão do compartimento onde ficará o trocador de calor. Numa das chapas são feitos dois orifícios rectangulares: o superior é para a porta da câmara de combustão, o inferior é para o compartimento das cinzas.
De um tubo retangular, é necessário cortar dois segmentos com largura igual à profundidade da caldeira. Certifique-se de cozinhar uma grelha do reforço (você pode comprá-la pronta). O trocador de calor é feito de um tubo de 50 mm.
O design do dispositivo pode ser serpentino ou na forma de um radiador tubular com coletores.
Em primeiro lugar, a parede traseira e as duas paredes laterais são soldadas, depois o fundo da caldeira. Agora você precisa instalar o trocador de calor. Pode ser fixado em uma das paredes laterais, por exemplo, na parte de trás (idealmente).
Para a fixação, pode-se usar pedaços de reforço, que são fervidos em uma extremidade da parede e na outra - nos tubos do trocador de calor. Depois disso, é instalada uma divisória que fecha o trocador de calor.
Instalação de parede divisória
A próxima etapa é a instalação de uma divisória entre as duas câmaras de combustão. Existem duas nuances aqui. O comprimento da partição não deve ser igual à profundidade da fornalha. Deve ser 2-3 cm menor. Assim, cria-se um vão por onde passará o gás de pirólise da câmara inferior para a superior.
A divisória deve ser instalada com uma ligeira inclinação em direção ao vão. Ou seja, um pequeno cone com um ângulo superior na folga deve se formar na câmara de combustão inferior. Em princípio, você pode ficar sem um cone instalando uma partição puramente horizontal.
Tubos retangulares cozidos são usados para fazer dutos de ar. Eles são feitos com uma broca e uma broca de 10-12 mm a cada 5 cm de furos de um lado. O comprimento dos canais é igual ao comprimento da divisória entre os fornos mais a largura do compartimento onde está localizado o trocador de calor. Uma extremidade do canal é bem soldada; durante a montagem, ela será direcionada para a parede frontal.
Dois orifícios retangulares são feitos na partição do trocador de calor e na parede traseira, que são iguais em seção transversal à seção externa dos tubos retangulares. Agora os canais são instalados de forma que sua extremidade aberta fique voltada para a parede traseira da caldeira. Ao mesmo tempo, os orifícios nos canais pareciam dentro do forno. Tubos profissionais são soldados às paredes da câmara de combustão superior.
E na parte de trás exatamente os mesmos tubos são soldados a esses tubos, só que sem perfuração, e são instalados verticalmente. Seu comprimento é determinado pela junção com os canais de cima e de baixo - não atingindo o fundo da caldeira em 10-15 cm.
É na parte inferior que é instalada uma caixa metálica lacrada na qual o ventilador é montado. Na verdade, a caixa servirá como uma câmara de coleta de ar. Pode ser feito de chapas de metal com espessura de 2-3 mm. Suas dimensões são determinadas pela distância entre os canais de ar e a altura é de 10 a 15 cm.
Instalando a parede frontal
Uma caldeira de pirólise caseira tem um design de duas câmaras. Portanto, a parede frontal da unidade possui três portas: para o cinzeiro, para a câmara inferior e para a superior.
As portas da fornalha superior e do cinzeiro são pequenas escotilhas. Neste caso, a porta das cinzas pode servir como orifício de ventilação para fornecer oxigênio à câmara de combustão inferior. E como é necessário fornecer uma pequena quantidade de ar fresco, a porta do compartimento de cinzas pode ser feita em forma de amortecedor.
A porta para encher o combustível deve ser grande. E todas as portas devem ser seladas com fita de amianto.
E se você não precisar usar uma caldeira de aquecimento? Nesse caso, um forno de pirólise convencional do tipo faça você mesmo é ainda mais fácil de montar. A unidade não inclui um trocador de calor.
Vida
Observe que o design proposto acima é a versão mais simplificada. O dispositivo funcionará de maneira confiável, mas não por muito tempo - 5 anos, não mais. As paredes da caldeira queimam rapidamente, porque o gás de pirólise queima a temperaturas muito altas.
Para prolongar a vida útil, é necessário revestir a fornalha superior com tijolos refractários. Seria bom se você construísse uma câmara de ar acima dela, através da qual os gases de monóxido de carbono entrariam na chaminé.
Uma caldeira de pirólise caseira deve ser capaz de derreter. Os primeiros 10 minutos são necessários para que o aparelho funcione como um fogão a lenha convencional. Ou seja, abra totalmente a chaminé, abra mais a porta do cinzeiro. Assim que a caldeira estiver aquecida, você pode fechar todos os amortecedores e definir as dimensões de suas folgas.
Preste atenção na fumaça que sai da chaminé. Se não estiver lá ou vier em pequenas quantidades, seu aquecedor foi montado corretamente.
