• 07/05/2022
• Categorías: Suministro de calor y ventilación.

El dispositivo y el principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis.

Pirólisis o llamada caldera generadora de gas: equipos de calefacción que funcionan con combustibles sólidos. Una caldera de pirólisis de combustible sólido se caracteriza por su alta eficiencia y eficiencia, el tiempo de funcionamiento de una unidad térmica en una pestaña de combustible puede alcanzar de 10 horas a dos días. Las unidades generadoras de gas se pueden utilizar para calentar tanto edificios residenciales como instalaciones industriales..

El dispositivo y el principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis ↑

La unidad térmica generadora de gas tiene un diseño bastante complicado, el dispositivo de caldera de pirólisis incluye muchos componentes y partes, la principal característica distintiva de una caldera piro de un aparato tradicional de combustible sólido es una cámara de fuego, que consta de dos cámaras.

Características de diseño ↑

• cámara de carga o cámara de pirólisis;
• la cámara de combustión
• válvula de mariposa (compuerta);
• rallar;
• canales de suministro de aire (primario y secundario);
• intercambiador de calor de agua;
• Chimenea.

Como se mencionó anteriormente, la cámara de combustión de una unidad generadora de gas consta de dos cámaras ubicadas una encima de la otra y separadas por una rejilla. El horno de una caldera de pirólisis generalmente está hecho de acero aleado resistente al calor. Planchas de hierro fundido, acero o cerámica refractaria. A través del canal primario de suministro de oxígeno, el aire externo se transporta a la cámara de pirólisis, el segundo canal proporciona suministro de aire a la cámara de combustión. Intercambiador de calor de agua de caldera de pirólisis o llamado «chaqueta de agua» Está diseñado para calentar el líquido refrigerante del sistema de calefacción. En los diseños de pyrokotlov use intercambiadores de calor tubulares o de placa. A través de la chimenea, los productos de combustión de escape se desvían a la atmósfera..

El diseño de la caldera de gas ofrece la posibilidad de ajustar la potencia de la unidad de calefacción en el rango de 30 a 100%. El elemento de control es un amortiguador ubicado en la parte posterior de la unidad térmica. Dependiendo de la temperatura establecida del refrigerante en la salida, el controlador abre o cierra automáticamente el regulador en modo automático.

Tipos de calderas de pirólisis ↑

Dependiendo del diseño, pyrokotla se divide en unidades con tracción natural e inflación forzada. La principal ventaja de una caldera de pirólisis con tiro natural es la independencia de la unidad de la electricidad. Las desventajas incluyen mayores requisitos para conductos de humo. Las calderas de chimenea de tiro natural están equipadas con chimeneas con una altura de al menos 5 m. El tiro de la chimenea debe garantizar la rarefacción del aire en el horno en el rango de 16 a 20 Pa, el tiro debe ser suficiente para superar la resistencia de la ruta de gas-aire de la caldera y el canal de humo.

El diseño pyrokotl de golpe forzado implica el uso de un ventilador. El suministro de aire a la cámara de gasificación y combustión se puede proporcionar de tres maneras:

1. un ventilador está montado en la pared frontal de la caldera;
2. se instala un ventilador (escape de humo) en la chimenea;
3. El equipo está montado tanto en la salida como en la entrada del conducto de gas-aire..

La ubicación de las cámaras de gasificación y combustión también depende del tipo de construcción de la caldera de pirólisis. En las unidades con tiro natural de la chimenea, el postquemador se encuentra por encima de la cámara de gasificación, por lo tanto, el flujo de aire se produce en la dirección de abajo hacia arriba. En dispositivos con tracción artificial, por el contrario, la cámara de combustión se encuentra por encima de la cámara de combustión, el aire se mueve de arriba hacia abajo..

Ventajas y desventajas ↑

Las ventajas de una unidad térmica de pirólisis incluyen:

• Eficiencia hasta 90%;
• economía de combustible;
• respeto al medio ambiente;
• facilidad de mantenimiento;
• ceniza mínima, sin hollín.

Otra ventaja importante de las calderas generadoras de gas es su compatibilidad con cualquier sistema de calefacción..

Los contras son:

• precio alto;
• construcción compleja;
• volumen;
• aumento de los requisitos de combustible para la humedad;
• La necesidad de conectarse a la electricidad (aplicar a modelos de calderas con suministro de aire forzado).

El funcionamiento de la caldera de pirólisis ↑

El principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis se basa en la descomposición térmica del combustible sólido en componentes químicos:

• carbón;
• gas de pirólisis.

El proceso de generar gas combustible de pirólisis a partir de madera y otros tipos de combustible sólido es posible a altas temperaturas en el rango de 200-800^{0 0}, bajo condiciones de deficiencia de oxígeno y posterior quemado posterior del gas liberado, que se mezcla con el aire secundario calentado en el quemador posterior. Durante el proceso de combustión de pirólisis, los gases de combustión en la salida de la caldera contienen principalmente dióxido de carbono y vapor de agua, la cantidad de impurezas nocivas se minimiza.

Modos de operación de una caldera de gas ↑

Todas las calderas de pirólisis permiten operar en tres modos:

1. modo de encendido Con este modo de funcionamiento del pyrokotl, la válvula de mariposa está abierta al máximo, los gases de combustión se eliminan directamente al conducto de combustión;
2. modo de funcionamiento: la puerta está completamente cerrada, el proceso de pirólisis continúa en la cámara. El suministro de aire según el modelo de la caldera se proporciona por medios naturales o forzados;
3. modo de recarga: el proceso de descomposición del combustible sólido bajo la influencia de las temperaturas continúa, el acelerador está abierto, se realiza la carga de combustible.

La carga de combustible debe realizarse a un ritmo rápido para evitar el llenado de gas de monóxido de carbono y la pérdida de calor..

Esquema de operación de la caldera Pyro ↑

El esquema de caldera de pirólisis consiste en la secuencia de los siguientes procesos:

• carga de combustible en el horno de caldera, encendido;
• después de que el combustible se haya encendido, el obturador esté cubierto, el proceso de combustión pasa gradualmente a la etapa de combustión lenta;
• a través del canal primario, se suministra aire externo a la cámara de carga, parte del cual se utiliza para mantener el proceso de combustión lenta y alcanzar la temperatura de gasificación requerida;
• los gases de pirólisis a través de la rejilla entran en la cámara de combustión;
• Para garantizar el proceso de combustión de los gases de pirólisis, se suministra aire a la cámara de postcombustión a través de un canal secundario;
• los productos volátiles se queman, liberando una cierta cantidad de calor, parte del cual se envía debajo de la rejilla y se utiliza para mantener la pirólisis, el segundo va directamente a calentar la caldera;
• los productos de combustión de residuos pasan a través de un intercambiador de calor de agua y se descargan en una chimenea;
• Mantener una temperatura de combustión óptima es compatible con un sistema de control de temperatura.

Se puede encontrar información adicional sobre el funcionamiento de la caldera de pirólisis en el video.

Instalación de una caldera de pirólisis ↑

Para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos térmicos, se deben seguir las reglas básicas:

• la caldera de pirólisis se instala en una habitación separada;
• la distancia desde el punto de calor a la pared es de al menos 200 mm;
• La sección transversal del conducto de ventilación en la sala de calderas no debe ser inferior a 100 cm.².

Combustible para caldera de pirólisis ↑

En los dispositivos de generación de gas, los siguientes materiales pueden usarse como combustible: madera; carbón marrón y negro; briquetas de combustible; turba; residuos de carpintería.

La calidad y el tipo de combustible afectan directamente la eficiencia de la instalación térmica, la duración de la batería con una sola carga, la vida útil de la unidad térmica. Entonces, el tiempo de combustión de la madera en una caldera de pirólisis, dependiendo del tipo y la dureza del material, es de aproximadamente 6 horas. El tiempo de combustión del lignito es de 8 horas, el orden negro de 10 horas..

Los estudios han demostrado que el tipo más racional de combustible para pyrokotlov es la madera seca, cuyo contenido de humedad no supera el 20%. Sin embargo, a pesar de que el tiempo de combustión de la madera es menor que el del carbón, la cantidad de gas de pirólisis liberado es muchas veces mayor. Los expertos dicen que la madera no solo aumenta la eficiencia de la caldera de pirólisis, sino que también aumenta su vida útil.

El contenido de humedad de la madera está directamente relacionado con la cantidad de calor generado, por lo que un kilogramo de madera con una humedad del 20% tiene una transferencia de calor de 4 kW / h, cuando tal cantidad de leña con una humedad del 50% es de 2 kW / h. La cámara de carga de una caldera de combustible sólido que genera gas permite el uso de madera con un diámetro de 10 a 250 mm y una longitud de 40 a 65 cm..