Разработка твердотопливной горелки

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Твердотопливные котлы были очень популярны до середины 50-х годов XX века: топливо для них самое доступное и дешевое. Для России твердотопливные котлы более чем актуальны — дровами владельцу загородного дома запастись проще всего: можно заготовлять их в лесу; лесопилки обычно бесплатно или по бросовым ценам отдают отходы разделки бревен. Уголь, даже сортированный антрацит, также оказывается обычно дешевле солярки. Экологический фактор становится еще одним, все более весомым аргументом в пользу древесины как единственного возобновляемого и экологически чистого топлива на планете. Установлено, что в продуктах сгорания природного газа и высокосернистого мазута присутствует сильнейший яд бензагатрен, причем в концентрации, в сотни раз превышающей ПДК (предельно допустимую концентрацию).С талой весенней водой этот яд, осевший в окрестностях жилья, смывается в ближайший водоем или колодец — далее к нам в пищу. Поэтому экологически чистые твердотопливные котлы переживают сейчас свое второе рождение. Еще один аргумент в пользу таких котлов: в отличие от газовых и жидкотопливных, они не требовательны к качеству подаваемого в топку воздуха, например к строительной пыли. Промышленность предлагает довольно широкий спектр дровяных и угольных котлов отечественного производства, стоимость которых варьируется в очень широких пределах. Можно условно разделить все твердотопливные котлы на три категории:

-традиционные (где топливо  — уголь, дрова, торф);

-комбинированные (кроме  твердого топлива они могут  работать на газе или солярке, для чего требуется установить  соответствующую горелку). Как правило, дровяная топка служит резервным вариантом на случай отсутствия солярки или слабого давления газа, что часто бывает зимой в сильные морозы;

-универсальные, которые  работают на твердом, жидком и  газообразном топливе, как и комбинированные, но еще имеют встроенные электроТЭНы. Электронагреватели имеет смысл включать ночью, когда действует низкий тариф на электроэнергию, или в экстренных ситуациях.

Первое важное преимущество в том, что котлы на твёрдом топливе могут длительное время обходиться без закладки дополнительного топлива (горючего материала). Это удобно и экономически.

Второе преимущество твердотопливных котлов, в том, что эти котлы могут работать в условиях, где отсутствуют газ или электричество. Твердотопливные котлы могут быть установлены в домах, которые могут допустим находиться в глухой сибирской деревне, топить его можно и углем, и дровами, и другим горючим твёрдым топливом,а он в свою очередь будет приносить тепло всему дому.

Из твердотопливных котлов выделяются твердотопливные котлы длительного горения. Эти твердотопливные котлы (пиролизные котлы) могут максимально долго работать без дополнительной закладки топлива. Выбрав этот твердотопливный котёл Вы сделаете оптимальный выбор, если конечно Вы не тот, кто хочет потратить всю свою жизнь на закладку дров.

Твердотопливные котлы для систем отопления завоевали своё почётное место и на Украине. Каждый из нас переживает, что Россия может отключить газ, а электричество пропасть в любой неудобный для нас момент. Тепло в наших домах необходимо береч, поэтому всё чаще твердотопливные котлы на Украине активно используют в системах отопления.

Твердотопливные котлы стали автоматически управляемые. Автоматический запуск и розжиг позволяет вам экономить своё время и усилия, чем добавляет удобств вашему уюту. Тем более что, мы не первобытные люди и не будем разжигать пиролизный котёл вручную.

Твердотопливные котлы являются практически экологически чистыми, сжигая уголь и дерево. Этот процесс и так изначально определила матушка природа. Твердотопливные отопительные котлы – это ваш выбор.

Котёл на твёрдом топливе или твердотопливный котёл по своей цене не превосходит другие виды альтернативного отопления. Стоимость зависит от качества и автоматики. Твердотопливный котёл от компании Бигмарт, Вы сможете купить в любом крупном городе Украины. Современные котлы на твердом топливе или пиролизные котлы Киев и область покупает всё активнее. Попробуйте и Вы, не пожалеете. Пиролизные котлы принесут уют и тепло в ваш дом.

В настоящее время предприятия по производству топливных гранул устанавливают рядом с лесозаготовительными или деревообрабатывающими производствами, и это производство работает 24 часа в сутки круглый год.

Кроме этого, гранулы используются для сжигания в домашних каминных печах и отопительных устройствах. Это печи с открытым пламенем, которые устанавливаются внутри помещения и отдают тепло за счет теплового излучения или вследствие конвекции. Именно этот тип теплового излучения считается наиболее комфортным для человека. Нагревательные устройства, работающие на древесных гранулах, регулируются в автоматическом режиме.

Древесные гранулы намного экологичнее традиционного топлива: в 10-50 раз ниже эмиссия углекислого газа в воздушное пространство, в 15-20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ГОРЕЛОК

 

 

1.1  Анализ видов пеллет

 

Пеллеты  производятся без применения каких-либо химических добавок, что и обеспечивает экологическую чистоту топлива.

Таблица 1.1 Преимущества использования систем отопления на пеллетах.

Показатели качества	Виды сырья
	Древесные опилки			С/х отходы
	Хвойных пород	Мягколиственных пород	Смеси(50  хвои и 50 листа)	Рисовая лузга	Гречишная лузга
Плотность, кг/дм3	1.147	1.141	1.144	1.173	1.154
Насыпная плотность, кг/м3	526	511	520	585	614
Зольность,%	0,5	0,5	0,5	16	1,6
Теплотворная способность,МДж/кг	18,9	18	18,4	-	-
Истираемость, %	0,21	0,2	0,1	0,5	0,12
Влажность,%	-	8,5	8,3	7,1	8,2
Содержание SO в газах горения пеллет, %	0	0	0	0,02	0
Однородность, отсутствие посторонних вкраплений	Посторонние вкрапления отсутствуют

 

Автоматизация отопления. Автоматическая горелка обеспечивает автоматический розжиг топлива и контроль пламени горелки, автоматическое поддержание заданной температуры воды в отопительной системе. Владельцу достаточно 1-2 раза в неделю (в зависимости от объема бункера) загружать древесные гранулы в бункер - система обеспечит автоматическую подачу пеллет в горелку.

Низкая стоимость отопления. Сотрудники компании "Тепло-хорошо" произвели сравнительный расчет стоимости отопления различными видами топлива в Новосибирской области. Позвоните, напишите нам или заполните форму, и мы с удовольствием поделимся с Вами нашими исследованиями.

 Экологичность. Топливные гранулы — экологически чистое возобновляемое топливо с содержанием золы не более 3 %. При сжигании гранул в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста.  

Возобновляемость. Пеллеты являются возобновляемым топливом, т.к. произведены из отходов деревообрабатывающей и с/х промышленности. А такое топливо как нефть, газ, уголь ограничены по запасам и ежегодно растут в цене.

Безопасность. Пеллеты на сегодняшний день являются наиболее безопасным видом топлива. Пеллеты не взрывоопасны и не подвержены самовоспламенению при повышении температуры. В процессе прессования не добавляются химические вещества, поэтому топливные гранулы не вызывают аллергическую реакцию у людей.

 Удобство транспортировки и хранения. Одна тонна пеллет занимает примерно 1,5 м3. Как правило, пеллеты продаются в мешках по 20кг или биг-бэгах по 900-1000 кг. Пеллеты имеют продолжительный срок хранения.

 Безотходность. После полного сгорания, в печи останется не более трёх процентов золы от общей массы топлива, а при горении, не выделяются запахи или вредные вещества.

 

1.2 Основные типы твердотопливных горелок

Котёл твёрдотопливный пиролизный стационарный (напольный) стальной  АРГУС ТТ-20 предназначен для теплоснабжения при использовании дешевого твердого топлива, может применяться как отдельно работающий котел, а также в комбинации с отопительным котлом, работающим на газе или дизельном топливе. Возможно последующее доукомплектование котлом на газе/дизтопливе, работает без использования вспомогательной энергии и может эксплуатироваться при отсутствии напряжения в сети.

 

Рисунок 1.1 Пиролизный твердотопливный котел АРГУС ТТ-20, 30 кВт:

1 – група безпеки; 2 –  поворотный  клапан; 3 – клапан  граничной подачи воды; 4 – манометр;  5 – шибер верхней камеры; 6 –  шибер вентилятора; 7 – верхняя  камера; 8 – нижняя камера;  9 –  катализатор; 10 – ручка шибера 5; 11 – ручка шибера 6; 12, 13 – ручки дверей; 14 – дверца верхней камеры; 15 – дверца нижней камеры; 16 – корпус котла; 17 – люк очистки; 18 – вентилятор; 19 – форсунка

Тело котла АРГУС ТТ изготовлено из высококачественной штампованной стали. Котел состоит из: двух камер, заслонки переключения , дверц в каждую с камер, вентилятора, терморегулятора.

Рисунок 1.2 Пеллетная горелка PB14/40 ("Общемаш"):

1 - горелка РВ 14/40 АКС; 2 - бункер для пеллет; 3 - блок управления горелкой;

4 - податчик пеллет; 5 - шланг подачи пеллет от бункера к горелке; 6 - твердотопливный котел

 

Пеллетные горелки PB10/20, РВ14/40 предназначены для сжигания древесных гранул (пеллет) диаметром 6...8 мм в твердотопливных котлах тепловой мощностью до 50 кВт. Блок управления горелки обеспечивает автоматический розжиг пеллет и контроль пламени горелки, автоматическое поддержание заданной температуры воды в отопительной системе.

Рисунок 1.3 Автоматический твердотопливный котел Q Eko

Модель полностью защищена от закипания теплоносителя. Благодаря микропоцессорному управлению, скорость горения угля регулируется путем изменения скорости подачи угля и силы наддува воздуха, обеспечивая автоматическую работу от 3 до 12 суток, а так же экономию топлива до 40%. Обслуживание котла производится через удобные дверцы, расположенные с передней стороны.

Рисунок 1.4 Газовый котел Protherm Гепард 23 MOV, MTV Функциональная схема котла: 1 - предохранительный клапан; 2 - газовый клапан; 3 - теплообменник ГВС; 4 - вентиль для слива; 5 - горелка; 6 - электроды розжига; 7 - NTC датчик температуры ОС на выходе; 8 - камера сгорания; 9 - теплообменник ОС; 10 - коллектор отработанных газов; 11 - термостат отработанных газов; 12 - NTC датчик температуры обратной линии ОС; 13 - расширительный бак; 14 - ионизационный электрод; 15 - насос; 16 - датчик давления системы отопления; 17 - 3-ходовой переключающий клапан; 18 - датчик протока ГВС; 19 - фильтр ГВС; 20 - клапан подпитки.

 

1.3 Конструкция твердотопливных горелок

                                     

Рисунок 1.5 Принципиальная схема твердотопливной горелки:

1- котел;  2- бункер; 3 - горелка;  4 - двери дымоходов; 5 - смотровой глазок;

6 - двери топки; 7 - двери зольника

Промышленные твердотопливные водогрейные котлы предназначены для обогрева бытовых, производственных и иных помещений, оборудованных системой центрального отопления, для подогрева воды и производства тепловой энергии для технологических нужд. Котлы MD типа предназначены для работы с горелкой или приставной топкой. Котел трехходовой. Основными элементами теплообменника являются барабан с нагревательными трубами. Конструкция котла обеспечивает высокий теплообмен, в результате чего температура дыма не превышает 200С. В зависимости от используемого топлива и его потребности есть возможность использовать бункеры различных объемов и всю автоматизированную систему подачи топлива со склада. Наличие колосников дает возможность использования кускового топлива, загружая его прямо в топку. По желанию заказчика есть возможность комплектовать котел горелкой и топкой других производителей.

В предлагаемой ниже статье мы описали возможные датчики применяемые на пеллетных горелках (в пеллетных котла) и активные устройства (электромоторы, насосы). Иными словами, устройства, подключаемые к плате управления пеллетной горелкой. Можем заметить, что полного набора указанных датчиков мы не встречали ни на одной горелке, однако чем больше датчиков тем лучше, и, как правило, на качественных горелках, даже при отсутствии самих датчиков, имеются разъемы для их подключения.