Шахтный котел длительного горения своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Шахтный котел длительного горения своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

• брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
• брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
• березовый уголь – такой же, как для мангала;
• переработанный мусор со свалок;
• топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
• обычные сухие опилки.

Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах

Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.

Полезный совет! Самым доступным топливом, из перечисленных выше, являются древесные опилки. Если вы намереваетесь использовать их для отопления – следите, чтобы они были с влажностью менее 20%. Большие показатели этого параметра не позволят вырабатываться пиролизному газу, так как большая часть энергии нагрева будет идти на просушку топлива.

В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:

• закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
• внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
• теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.

Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Полезный совет! Не стоит использовать простейшую конструкцию для изготовления котла, который будет обогревать жилой дом на постоянной основе. Для этого нужно, либо приобрести готовое изделие, либо сделать более сложный и надежный вариант.

Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций. Плюсы и недостатки. Различие естественной и принудительной циркуляции воды.

Шахтный котел нижнего горения. Котлы с нижним горением

Как видно из названия, горение в этих котлах происходит снизу. Пламя не распространяются вверх благодаря принудительной тяге в обратном направлении – сверху вниз. Когда нижний слой сгорает, топливо сверху постепенно опускается на их место. Это позволило избавиться от всех тех недостатков, которые свойственны первому виду котлов длительного горения.

Минусы котлов с нижним горением:

• Относительная зависимость от электроэнергии. При обесточивании дымососа котел может работать только на природной тяге, если она отсутствует — пламя в котле постепенно потухает.

Плюсы котлов с нижним горением:

• Камера сгорания имеет классическую прямоугольную форму – наиболее удобную для укладки поленьев;
• Топливо можно свободно загружать во время работы котла и добиться непрерывной его работы;
• Для розжига используется небольшое количество топлива, не обязательно загружать полную камеру;
• Дымовые газы проходят всю площадь теплообмена снизу вверх – съем тепла всегда максимальный;
• Так как во время работы котла принудительная тяга идет сверху вниз, то при открытии дверец нет дыма;
• Автоматика полностью регулирует работу котла – это обеспечивает не только качество протекания теплообмена, но и безопасность работы системы в целом.

Достоинства котлов с нижним горением увеличивается, когда в их специфике работе учитывается конкретный вид сжигаемого топлива. Так, в Amica Time C присутствуют подвижные поворотные колосники, которые позволяют разбить корку спекшегося угля, а в Time W реализован принцип сжигания пиролизных газов в горелочном туннеле.

Устройство и принцип работы шахтного котла

1. Как топить шахтный котел дровами
2. Какие дрова лучше для котла шахтного типа

Как правильно укладывать дрова в шахтный котел

Плюсы и минусы дровяных котлов шахтного типа

Главным отличием, которое имеют шахтные котлы длительного горения на дровах, от аналогичного оборудования, является неприхотливость к качеству топлива. Технические характеристики котла шахтного типа, позволяют использовать для топки поленья, с влажностью до 45%. При этом сохраняются хорошие теплотехнические параметры и возможность автономной работы в течение 6-8 часов от одной закладки.

Шахтный котел из кирпича своими руками. Кирпичные котлы

Некоторые мои заказчики хотят установить в кирпичную печь теплообменник для водяного отопления. В основном это делается в таких случаях:

1. Когда нужно обогреть больше 2-х комнат, а расположить печь так, чтобы поверхности печи выходили во все комнаты нет возможности. Вторую печь делать не хочется.

2.Печь хотят небольшого размера, чтобы занимала меньше площадь, а обогреть нужно весь дом.

3.Котел для резервного отопления (когда отключают электроэнергию).

Во всех котлах, которые я делал теплообменник установлен в топке.

Когда меня спрашивают какой котел лучше поставить в печь я обычно рекомендую такой

Изготавливает такие котлы, а также трубчатые  в Иркутске компания Теплотен .

Часто бывает, что заказчик привозит готовый котел, и просит установить его в печь.

Некоторые из таких котлов я и хочу здесь продемонстрировать:

А вот этот теплообменник в момент его обкладки кирпичем

Кстати проект этого котла здесь

Это тоже П-образный теплообменник, к нему в верхней части добавлены еще трубы, соединяющие противоположные щеки.  Этот теплообменник сильно охлаждает топку и дрова в нем плохо горят

Это фото кладки котла

А это уже трубчатые теплообменники

Если такой теплообменник монтировать в печь с варочной плитой, то плита плохо греет. Чтобы плита грела лучше в верхней части теплообмениика не должно быть труб, загораживающих плиту. Например так

Вот трубчатый теплообменник, установленный вдоль одной стенки топливника

Здесь снята варочная плита для ремонта топки

Приходилось устанавливать и такой теплообменник

Параллельно теплообменнику подключен электрокотел

Эту печь с камином я делал 6 лет назад. Она почти не работала. Дом использовали как дачу и жили только летом.  В этом году у дома поменялись хозяева. Новые хозяева решили делать перепланировку. На месте кухни должна быть ванная комната. От печи решили избавиться, оставили только камин.

Самый большой недостаток котлов с теплообменником, установленным в топке, это то, что не получается добиться оптимальной температуры для сжигания дров. Теплообменник сильно охлаждает топку и получается не полное сгорание топлива и сильное образование сажи в дымоходе.

Котел нижнего горения своими руками. Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты

К котлам длительного горения можно отнести и, а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %.

Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.

Источник: https://domastroevo.ru/stati/kotel-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami-osobennost-konstrukcii

Шахтный котел из кирпича чертежи. Особенности конструкции и принцип работы

Существуют два вида твердотопливного котла шахтного типа:

• с обычным способом сжигания дров;
• с применением пиролизного процесса.

У обоих типов котлов имеется две вертикально расположенные камеры. В первой горит топливо, а во второй располагается теплообменник.

Шахтный котел с обычным сжиганием древесины состоит из:

1. Топки, занимающей половину и более объема всего прибора. Данная часть агрегата характеризуется большой высотой, незначительной глубиной и шириной.
2. Загрузочного люка, который располагается сбоку или сверху топочной камеры.
3. Зольной камеры, находящейся под топкой.
4. Колосника, отделяющего топочную и зольную зоны.
5. Дверцы зольника, имеющей такие параметры, что обеспечивается доступ к этой камере и к нижней части топки. На ней устанавливают шибер, предназначенный для подачи воздуха.
6. Теплообменной камеры, у которой внутри располагается теплообменник водяного или жаротрубного типа. У камеры есть отверстие, посредством которого перемещаются угарные газы, собравшиеся в топке.
7. Дымохода с заслонкой.

Функционирует агрегат так:

1. В топочном отделении поджигают дрова.
2. Угарные газы, имеющие высокую температуру, выводятся в теплообменник посредством отверстия.
3. Теплоноситель нагревается за счет газов.
4. Охлажденный дым отводится наружу через дымовую трубу, а горячая жидкость поступает в теплоснабжающую систему.

У твердотопливного котла шахтного типа длительного горения почти аналогичная конструкция, но имеются и отличия, которые заключаются в наличии:

1. Камер сгорания и догорания угарного газа, располагающихся внизу теплообменника. Их стенки выкладывают из шамотного кирпича.
2. Трубы с большим числом отверстий, предназначенной для вторичной воздухоподачи, находящейся внутри камеры сгорания.
3. Задвижки, расположенной наверху стенки, разделяющей две камеры.

Во время процесса пиролиза дрова разлагаются на кокс и разные горючие газы, которые проникают в камеру сгорания, где смешиваются с воздухом и горят дальше. Остаток газов догорает в специальной камере, а выработанная тепловая энергия греет воду.

Котел холмова чертежи 12 квт. Устройство котла на дровах и угле шахтного типа

Устройство котла Холмова

Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:

• корпус;
• камера для закладки топлива;
• камера с теплообменником;
• колосники ;
• двери;
• зольник ;
• расширительные компенсаторы;
• патрубок для дымохода;
• выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
• термостат .

Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.

Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской. Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами. Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.

Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.

Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.

Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор , контроллер для регулировки процесса горения. Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди. С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.

Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.

Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.

Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.

Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.

Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.