مبدأ تشغيل مراجل الانحلال الحراري وخصائصها
من خلال إنشاء غلايات الانحلال الحراري بأيديهم ، يميل الناس إلى توفير المال في محفظتهم. إذا كانت معدات الغاز رخيصة جدًا ، فإن وحدات الوقود الصلب تكون ببساطة مذهلة في سعرها. سيكلف الطراز اللائق إلى حد ما بسعة 10 كيلو واط 50-60 ألف روبل - يكون من الأرخص نقل الغاز إذا كان هناك خط رئيسي للغاز سيمر في مكان قريب. ولكن إذا لم يكن موجودًا ، فهناك طريقتان للخروج - لشراء معدات المصنع أو القيام بذلك بنفسك.
من الممكن صنع غلاية الانحلال الحراري بيديك لفترة طويلة ، لكن هذا صعب. دعنا أولاً نتعرف على سبب الانحلال الحراري. في الغلايات والمواقد العادية ، يتم حرق الحطب بالطريقة التقليدية - عند درجة حرارة عالية ، مع إطلاق منتجات الاحتراق في الغلاف الجوي. تبلغ درجة الحرارة في غرفة الاحتراق حوالي + 800-1100 درجة ، وفي المدخنة - ما يصل إلى + 150-200 درجة. وبالتالي ، فإن جزءًا كبيرًا من الحرارة يتطاير ببساطة.
يستخدم الاحتراق المباشر للخشب في العديد من وحدات التدفئة:
يمكن لمراجل الانحلال الحراري للوقود الصلب استخدام عدة أنواع من الوقود ، بما في ذلك النفايات الناتجة عن أعمال النجارة والمعالجة الزراعية.
- غلايات الوقود الصلب
- مواقد الموقد
- المواقد مع دوائر المياه.
الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها بسيطة - يكفي إنشاء غرفة احتراق وتنظيم إزالة منتجات الاحتراق خارج المعدات. المنظم الوحيد هنا هو باب المنفاخ - من خلال ضبط الخلوص ، يمكننا ضبط شدة الاحتراق ، وبالتالي التأثير على درجة الحرارة.
في غلاية الانحلال الحراري ، التي يتم تجميعها يدويًا أو شراؤها في متجر ، تختلف عملية احتراق الوقود إلى حد ما. الحطب يحترق هنا في درجات حرارة منخفضة. يمكننا القول أن هذا ليس حتى احتراقًا ، بل تسوسًا بطيئًا. في هذه الحالة ، يتحول الخشب إلى نوع من فحم الكوك ، بينما يطلق في نفس الوقت غازات الانحلال الحراري القابلة للاشتعال. يتم إرسال هذه الغازات إلى جهاز الاحتراق اللاحق ، حيث يتم حرقها مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة.
إذا بدا لك أن رد الفعل هذا لن يعطي تأثيرًا خاصًا ، فأنت مخطئ بشدة - إذا نظرت إلى الحارق اللاحق ، سترى شعلة صاخبة ذات لون أصفر ساطع ، أبيض تقريبًا. تكون درجة حرارة الاحتراق أعلى بقليل من +1000 درجة ، ويتم إطلاق المزيد من الحرارة في هذه العملية مقارنة باحتراق الخشب القياسي.
بالنسبة إلى غلاية الانحلال الحراري المجمعة ذاتيًا ، كانت قادرة على إظهار أقصى قدر من الكفاءة ، هناك حاجة إلى حطب ذو محتوى رطوبة منخفض. سوف يمنع الخشب الرطب المعدات من الوصول إلى طاقتها الكاملة.
تفاعل الانحلال الحراري مألوف لنا من دورة الفيزياء المدرسية. في كتاب مدرسي (وربما في غرفة المختبر) ، رأى الكثير منا تفاعلًا مثيرًا للاهتمام - تم وضع الخشب في قارورة زجاجية محكمة الغلق مع أنبوب ، وبعد ذلك تم تسخين القارورة فوق الموقد. بعد بضع دقائق ، بدأ الخشب يغمق ، وبدأت منتجات الانحلال الحراري في الخروج من الأنبوب - وهي غازات قابلة للاشتعال يمكن أن تشتعل وتراقب اللهب الأصفر البرتقالي.
تعمل غلاية الانحلال الحراري المجمعة يدويًا بطريقة مماثلة:
تعمل غلايات الانحلال الحراري على حمولة وقود واحدة لمدة 4-6 ساعات. لذلك يجب الاهتمام مسبقًا بمخزون كبير ومستقر من الحطب.
- يتم إشعال الحطب في صندوق النار حتى يظهر لهب ثابت ؛
- بعد ذلك ، يتم حظر وصول الأكسجين ، ويتم إطفاء اللهب بالكامل تقريبًا ؛
- تبدأ مروحة النفخ بالعمل - يظهر لهب عالي الحرارة في الحارق اللاحق.
جهاز المرجل الانحلال الحراري بسيط للغاية. العناصر الرئيسية هنا هي: غرفة الاحتراق ، حيث يتم تخزين الحطب ، وغرفة ما بعد الاحتراق ، حيث يتم حرق منتجات الانحلال الحراري. يتم نقل الحرارة إلى نظام التدفئة من خلال مبادل حراري
في مخطط غلاية الانحلال الحراري ، يتم إيلاء اهتمام خاص لها.
الشيء هو أن المبادلات الحرارية في غلايات الانحلال الحراري المجمعة ذاتيًا لا يتم ترتيبها بنفس الطريقة كما في معدات الغاز. تمر منتجات الاحتراق بالهواء هنا عبر العديد من الأنابيب المعدنية المغسولة بالماء. لزيادة الكفاءة ، يغسل ماء الغلاية ليس فقط المبادل الحراري نفسه ، ولكن أيضًا جميع الوحدات الأخرى - يتم إنشاء نوع من سترة الماء هنا ، والذي يزيل الحرارة الزائدة من العناصر الساخنة لوحدة الغلاية.
تعليمات لتصنيع غلاية الانحلال الحراري
أفضل طريقة للتجميع هي غلاية الانحلال الحراري بسعة 25 كيلو واط أو أكثر. إنه قادر على تدفئة غرف كبيرة من 180 متر مربع.
لتصنيعها المواد التالية مطلوبة:
- صفائح معدنية بسمك لا يقل عن 0.8 مم ؛
- 15-20 قطعة من النار (طوب حراري) ؛
- نظام استشعار درجة الحرارة
- صر؛
- 3 أنابيب بقطر 5.7 سم و 3.2 سم و 16 سم (لتزويد الماء البارد والساخن ، وكذلك لخط إمداد دائرة المرجل) ؛
- 2 أنبوب احترافي (لخط الطوارئ وأنابيب فرع المخرج) ؛
- مروحة منفاخ
- جهاز استشعار درجة الحرارة؛
- الرسم وجدول الأبعاد لتجميع المرجل ؛
- بابان لصندوق النار وطاولة الرماد ؛
- مثبتات الأسلاك المخبوزة للأبواب ؛
- عجلات طحن -10 قطع.
أدوات المطلوبة:
- آلة لحام كهربائية
- البلغارية؛
- زاوية طاحونة.
عملية التصنيع
- 4 حوائط مرجل يجب قطعها من ألواح الصلب. اصنع ثقوبًا في الجدار الأمامي لصندوق الاحتراق وحوض الرماد الموجود تحته.
- قم بقطع فتحات عادم الدخان ولتركيبات الأنابيب. قم بتوصيل جميع الجدران المعدنية (باستثناء الجزء الخلفي) باستخدام آلة لحام ، ويجب أن تكون الوصلات بين جوانب المرجل المستقبلي صنفرة.
- بعد ذلك ، يتم تجميع المبادل الحراري ، كما هو موضح في الشكل. يتم لحام الأنابيب باستخدام آلة لحام. قبل اللحام ، يجب "وضع" الأنابيب نفسها على عجلات طحن لإزالة الوصلات والدرزات بينها.
- ثم من الضروري تركيب المبادل الحراري في المرجل المستقبلي كما هو موضح في الشكل. قبل إغلاق الجهاز بالجدار الخلفي ، من الضروري فحصه بحثًا عن التسريبات باستخدام الضاغط. إذا لم يكن هناك أي شيء ، فإن الجزء الخلفي من الغلاية يكون ملحومًا.
- بعد ذلك ، من الضروري تثبيت شبكة تفصل بين مكان التغويز واحتراق الوقود. الجزء السفلي ، حيث سيتم حرق الوقود ، مجهز بمجرى هواء ومبطن بطوب النار (المقاوم للصهر) من جميع الجوانب ، بما في ذلك الجزء السفلي.
- ثم من الضروري إرفاق الأبواب بالمقصورات المقابلة لإمداد الوقود ولحوض الرماد. يجب أن تتناسب بإحكام مع جوانب المرجل.
- في النهاية ، يتم تثبيت المرجل النهائي على سطح من الطوب ويتم توصيله بأنبوب معزول بعزل غير قابل للاحتراق (على سبيل المثال ، الصوف المعدني المعدني). بدون ذلك ، سوف يستقر القطران على جدران الأنبوب ، مما سيقصر بشكل كبير من عمر المرجل. تم توصيل دارة مائية ومضخة دخان بالجهاز.
- لكي تعمل الغلاية تلقائيًا ، تمامًا مثل الإنتاج ، من الضروري تثبيت نظام التحكم في درجة الحرارة. هناك حاجة لتنظيم عمل العادم ، وكذلك إمداد الهواء.
- لا ينتهي تركيب المرجل عند هذا الحد. من الضروري التحقق من كفاءتها. إذا لم تكتشف بعد تشغيل الغلاية رائحة أول أكسيد الكربون من الدخان المتسرب ، فإن كفاءتها عالية بما يكفي والمعدات آمنة للاستخدام.
وبالتالي ، إذا كانت لديك المهارات الأولية في العمل مع مطحنة وطاحونة ، إذا فهمت الرسومات الأساسية ، يمكنك بسهولة تجميع غلاية الانحلال الحراري بنفسك. وهذا ليس فقط الراحة والدفء في منزلك ، ولكنه أيضًا توفير مربح للغاية للموارد المالية.
مخطط حجم غلاية الانحلال الحراري
- وحدة تحكم ، دائرة مرجل
- ب - باب التحميل
- C- باب عموم الرماد
- د- طارد الدخان
- اقتران إلكتروني
- و - خط الطوارئ
- ز- خط إمداد الغلايات
- ح- توريد الماء البارد
- ك - تزويد الماء الساخن
- L - خط العودة لدائرة التسخين
- م - خزان الصرف والتوسع
جدول الحجم (اعتماد قوة المرجل المستقبلي على حجم الأجزاء).
دليل تصنيع غلاية الاحتراق الطويل
المرجل الانحلال الحراري RMNT
المرحلة الأولى هي إعداد الأجهزة اللازمة. من الأفضل جمع كل المواد والأدوات مسبقًا ، حتى لا تشتت انتباهك في المستقبل.
مجموعة لصنع غلاية الانحلال الحراري محلية الصنع
- برميل. ستعمل حاوية معدنية بحجم 200 لتر.
- قناة.
- أنبوب فولاذي. قسّمها إلى قسمين على الفور.
- شاكوش.
- خط راسيا.
- مستوى.
- مقياس.
- منشارا.
- فأس.
- آلة لحام بمجموعة من الأقطاب الكهربائية.
- صفائح الفولاذ.
- مطرقة.
- الطوب الاحمر.
- مزيج لوضع الطوب.
- العاكس. غير مطلوب ، ولكنه مرغوب فيه للغاية.
المرحلة الثانية هي تحضير الحاوية. جهز نفسك بأداة قطع ، على سبيل المثال ، مطحنة ، واقطع الجزء العلوي من البرميل. افعل ذلك بعناية ، سيظل الجزء المقطوع مفيدًا في المستقبل. في حالة عدم وجود برميل ، يمكن أن يكون جسم الغلاية مصنوعة من قطعة من الأنابيب. من الضروري فقط اختيار منتج من القطر المناسب.
المرحلة الثانية هي تحضير الحاوية
إذا كنت ستستخدم أنبوبًا ، فقم بلحام قاع دائري ، تم قطعه مسبقًا من لوح فولاذي ، إليه. إذا رغبت في ذلك ، يمكن جعل القاع مربعًا. هذا هو الخيار المفضل أكثر ، لأنه ستوفر اللوحة المربعة مزيدًا من الثبات للغلاية.
المرحلة الثالثة هي إعداد العناصر الداخلية الرئيسية. خذ لوحًا من الصلب واقطع منه دائرة يكون قطرها أقل بقليل من القطر الداخلي للأنبوب أو البرميل. في الدائرة المعدة ، تحتاج إلى قطع دائرة أخرى بقطر حوالي 100 مم. سوف يدخل الأنبوب في هذه الفتحة ، لذا استرشد بأبعاد المنتج الذي لديك. من الناحية العملية ، ثبت أن الأنبوب مقاس 10 سم هو الخيار الأمثل.
قم بلحام قطعة من الأنابيب بالفطيرة الفولاذية التي أعددتها سابقًا. في هذه المرحلة ، ستحتاج إلى آلة لحام.
لحام أقسام القناة في الجزء السفلي من "فطيرة" الصلب. يجب أن يمروا إلى جسم المرجل المستقبلي دون أي جهد. ستضغط هذه القنوات على الوقود أثناء تشغيل الجهاز. حدد طول الأنبوب (الأنبوب الذي يبلغ قطره 10 سم) بحيث يكون أطول بحوالي 20 سم من البرميل أو الأنبوب الرئيسي.
مخطط المرجل
المرحلة الرابعة هي تحضير الغطاء. اصنع غطاء مرجل من أعلى البرميل مقطوعًا في البداية. يمكن أن يكون الغطاء مفصلاً أو يُترك غير متصل.
المرحلة الخامسة هي بناء الفرن. قم بعمل ثقب في السكن لتحميل الوقود. إلى الفتحة المعدة ، تحتاج إلى لحام باب محلي الصنع أو تم شراؤه مسبقًا. أسفل الفتحة الموجودة في صندوق الاحتراق ، قم بعمل ثقب آخر يمكنك من خلاله إزالة نفايات الاحتراق. ضع الشبكة في الحاوية بحيث تقسم البرميل أو الأنبوب إلى قسمين عموديين.
صنع غلاية الانحلال الحراري
سمك الفطيرة
هذه القيمة تتناسب عكسيًا مع القطر الداخلي D. من الضروري تحقيق الضغط الأمثل للمكبس على علامة تبويب الوقود. إذا كان الضغط غير كافٍ ، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض معامل العودة. نتيجة لذلك ، قد تحدث نيران عكسية للفرن مع إطلاق مزيد من الدخان عبر المدخنة. إذا كان المكبس ثقيلًا جدًا ، فسيؤدي ذلك بشكل ملحوظ إلى تقليل الفجوة الهوائية اللازمة للاحتراق عالي الجودة: ونتيجة لذلك ، سوف ينطفئ اللهب.
العلاقة بين القطر الداخلي وسمك الفطائر تقريبًا كما يلي:
- 30 سم - 6-10 مم.
- 40 سم - 6-8 ملم.
- 60 سم - 4-6 ملم.
- 80 سم - 2.5-4 ملم.
إرشادات خطوة بخطوة حول كيفية صنع غلاية الانحلال الحراري بيديك
للعمل ، ستحتاج إلى قائمة رائعة من الأدوات. ستحتاج إلى مثقاب وآلة لحام وطاحونة ومروحة وجهاز استشعار حراري. ستحتاج أيضًا إلى أقطاب كهربائية وصفائح معدنية ومجموعة من الأنابيب المختلفة وشرائط الصلب.
يجب أن يكون سمك الفولاذ 4 مم.يتم استخدام مادة أرق للحفظ على جسم الغلاية. سمك يكفي 3 مم.
باستخدام التعليمات خطوة بخطوة ، يمكنك عمل غلاية الانحلال الحراري بشكل مستقل
بعد دراسة جميع الخطط والرسومات ، يمكنك عمل غلاية تحلل مائي. يتم قطع جميع أجزاء النظام بمطحنة. يتم استخدام آلة لحام لربطها معًا. لكن التعليمات خطوة بخطوة ، مع مراعاة جميع الفروق الدقيقة ، ستساعد في القيام بالمهمة بشكل صحيح.
توصيات لمعدات غرفة الانحلال الحراري:
- يجب وضع قادوس التغذية أعلى من هياكل الوقود التقليدية ؛
- يوفر الموقد مقيدًا خاصًا للتحكم في إمداد الهواء ؛
- المحدد مصنوع من أنبوب مع مقطع عرضي 70 مم ، يجب أن يكون الطول أكبر من جسم الجهاز ؛
- يتم لحام قرص فولاذي في الجزء السفلي من المحدد ، مما يخلق فجوة 4 سم مع جدران الأنبوب ؛
- يوفر تركيب المحدد فتحة في غطاء الغلاية ؛
- يجب أن يكون قادوس التغذية مستطيل الشكل ؛
- يتم استخدام لوحة فولاذية كباب ؛
- يحتوي المرفق السفلي على فتحة لإزالة منتجات الاحتراق ؛
- لتحسين نقل الحرارة للأنبوب داخل المرجل ، يتم تنفيذه بانحناء طفيف ؛
- يتم التحكم في كمية المبرد باستخدام صمام.
يتم تحديد التثبيت الصحيح بعد بدء التشغيل الأول للغلاية. يجب أن تكون منتجات الاحتراق خالية من أول أكسيد الكربون. يتطلب تشغيل الغلاية فحصًا منتظمًا لضيق اللحامات الملحومة. ستحتاج أيضًا إلى تنظيف الموقد على الخشب أو الفحم من الرماد والسخام.
غالبًا ما تستخدم غلايات الانحلال الحراري بالتزامن مع تسخين المياه. ولكن يمكنك تجربة التشغيل المتوازي باستخدام نظام تسخين الهواء. ينتقل الهواء عبر الأنابيب ويعود على طول الأرض.
كيف تصنع غلاية الانحلال الحراري بيديك
عمل اللحام في صناعة المرجل
وحدة التسخين النهائية لها سعر مرتفع إلى حد ما: بعض الغلايات تكلف أكثر من 2000 دولار. إذا قمت ببناء مرجل بنفسك ، فإن المدخرات ستصل إلى أكثر من 1400 دولار.
مواد المرجل محلية الصنع
- صفيحة معدنية للأجزاء الداخلية من المرجل ، بسمك لا يقل عن 0.4 سم ، لتصنيع المرجل ، ستحتاج إلى 8 م 2. يمكنك التوفير في سماكة المعدن باستخدام صاج 0.3 سم للجسم.
- أنبوب معدني بقطر 6 سم وسمك جداره 3.5 ملم على الأقل. طول الأنبوب - 8 م.
- ماسورة معدنية قطرها 16 سم وسمك جدارها 4.5 ملم. طول الأنبوب نصف متر.
- طوب حراري للشبكة - 15-18 قطعة.
- ماسورة معدنية قطرها 3.2 سم وسماكة جدارها 3.2 مم. طول الأنبوب 1 متر.
- شريط فولاذي بعرض 2 سم وسماكة 4 مم. مطلوب ما مجموعه 8 أمتار من الشريط.
- بروتروبا 6 سم × 3 سم ، سمك جدارها 2 مم. الطول - 1.5 متر.
- بروتروبا 8 سم × 4 سم بسماكة 2 مم - 1 متر. شريط فولاذي بعرض 3 سم وسمك 4 مم - 1.5 متر.
- شريط فولاذي بعرض 8 سم وسماكة 5 مم. تحتاج متر واحد.
- أيضًا ، من أجل لحام الهيكل ، يلزم 6 حزم من الأقطاب الكهربائية.
- هناك حاجة إلى عجلات القطع والطحن لقطع المعادن وطحنها.
- يوصى بشراء مروحة لخلق قوة الجر.
- تحتاج أيضًا إلى مستشعر درجة الحرارة لضبط خرج المرجل.
هناك احتمال أن تكون هناك حاجة إلى مواد أخرى أثناء عملية تجميع الغلاية ، مما لن يؤثر بشكل كبير على تكلفة وسرعة تجميع الوحدة.
غلايات الانحلال الحراري الصناعية
أدوات صنع الغلايات
- تدريبات.
- طاحونة احترافية.
- آلة لحام DC.
تمثيل تخطيطي لغلاية الانحلال الحراري محلية الصنع
تمثيل تخطيطي لغلاية الانحلال الحراري محلية الصنع
تفسيرات الرسم التخطيطي
أ - جهاز التحكم الذي يحافظ على درجة الحرارة المحددة ؛
ب - باب غرفة التحميل ، حيث يتم وضع الوقود الصلب ؛
ج - باب مقلاة الرماد ، حيث يتراكم الرماد ؛
د - مدخنة أو مروحة تخلق مسودة اصطناعية ؛
E - القابض الذي يوجد فيه مستشعر درجة الحرارة ؛
F - أنبوب فرعي لتوصيل صمام الطوارئ ؛
G - نافذة لإمداد الهواء ؛
H - تزويد المبادل الحراري بسائل بارد ؛
ك - إمداد السائل الساخن ؛
L - مخرج الهواء الثانوي إلى غرفة الاحتراق ؛
م - خزان الماء الساخن وموزع للتوصيل بنظام تدفئة المنزل.
عند تصنيع غلاية الانحلال الحراري ، يوصى بالالتزام بهذا المخطط. تم تصميم هذه الغلاية لتدفئة مساحة معيشة تبلغ 100 متر مربع. م
أيضًا ، عند تطوير مخطط المرجل الخاص بك ، من المهم حساب الطاقة المناسبة لتدفئة غرفة محددة حسب المنطقة. الطاقة المثلى هي 1 كيلو واط لكل 5 م 2 من مساحة الغرفة المدفأة
متطلبات السلامة وقواعد التشغيل
تعتبر الغلايات ذات الاحتراق الطويل ، مثل أي معدات تسخين أخرى ، خطرة على الحريق ، حيث يمكن أن تصل عمليات الاحتراق في مثل هذا الجهاز إلى مؤشرات درجات حرارة عالية جدًا. عند تثبيته واستخدامه ، يجب مراعاة التوصيات التالية:
- يتم وضع المرجل على قاعدة خرسانية أو من الطوب ، ويتم وضع صفيحة معدنية بسمك 2 مم أو أكثر أمام صندوق الاحتراق لحماية الأرضية من الفحم المتسرب عن طريق الخطأ ؛
- المسافة إلى الجدران لا تقل عن 20 سم ، وبعيدًا عن الأثاث قدر الإمكان ؛
- من المستحسن أن يكون لديك غرفة مرجل منفصلة ، ويجب ألا تقل فتحة التهوية فيها عن 100 متر مربع. سم؛
- يوصى أيضًا بعزل المدخنة بعناية التي يتم من خلالها تفريغ منتجات الاحتراق. لن يؤدي نقص العزل الحراري إلى فقدان الحرارة فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى تكوين القطران والتكثيف ، مما يساهم في التآكل المبكر للمعدات والعديد من الأعطال ؛
- ستسمح المعدات الأوتوماتيكية المزودة بأجهزة استشعار درجة الحرارة للغلاية بالعمل بشكل مستقل وضمان السلامة من الحرائق. إنها الأتمتة التي تنظم الخلط الصحيح للغاز القابل للاحتراق مع الهواء وفقًا لمخطط خاص ؛
- يجب تثبيت مجموعة أمان الغلاية: مقياس ضغط وفتحة تهوية أوتوماتيكية وصمام طوارئ ينزف الهواء عند الضغط الزائد ؛
إن بناء أو تجميع غلاية طويلة الاحتراق ليس بالأمر السهل وليس الرخيص. بعد إجراء جميع التكاليف والحسابات وتنفيذ جميع الأعمال بدقة وفقًا للتكنولوجيا مرة واحدة ، يتلقى المالك المتحمس غلاية اقتصادية وعالية الأداء ، والتي ستوفر أثناء العمل ميزانية الأسرة والوقت ، وتجعل المنزل دافئًا و دافئ في برد الشتاء. وفقًا لقواعد التشغيل ، يقوم هذا الموقد بتسخين الغرف وتسخين المياه ، وسيعمل بشكل صحيح لسنوات عديدة.
أداء العمليات الحسابية
الخطوة الأولى هي تحديد أبعاد فتحة الفوهة. أسهل طريقة هي شراء منتج نهائي مصمم لقوة معينة ، مثل تلك المتوفرة للبيع للتركيبات من جهات تصنيع مختلفة ، على سبيل المثال ، ATMOS. هناك طريقة أخرى أكثر صعوبة إلى حد ما ، ولكنها أرخص بكثير: فتح القسم المطلوب من طوب النار ، والذي سيتم وضعه في الجزء السفلي من الفرن. يتم عرض الأبعاد الكلية للفتحة المشقوقة لقيم طاقة مختلفة في الجدول 1.
الجدول 1
استهلاك الطاقة ، كيلوواط | 25 | 32 | 50 | 80 | 100 |
طول الفتح ، مم | 120 | 140 | 150 | 200 | 200 |
عرض الفتح ، مم | 30 | 30 | 30 | 30 | 40 |
يمكن صنع غلاية الانحلال الحراري محلية الصنع لحرق طويل بأبعاد تعسفية للفرن ، والتي يتم حسابها وفقًا للمخطط التالي:
- تبلغ حرارة احتراق الخشب 2.8 كيلو وات / كجم ، وكثافة 400 كجم / م 3. لتوفير طاقة تبلغ 10 كيلو واط ، تحتاج إلى حرق 10 / 2.8 = 3.6 كجم من الحطب في ساعة واحدة.
- بالنظر إلى وجود مساحة فارغة بين السجلات في صندوق الاحتراق ، يجب أن تأخذ عامل تعبئة 0.5. ثم سيكون الحجم المفيد للغرفة لمدة ساعة واحدة من التشغيل: 3.6 / 400 / 0.5 = 0.018 م 3.
- مع أخذ طول السجل ليكون 0.6 مترًا ، وارتفاع الغرفة الأولية - 0.5 مترًا ، يتم حساب عرضها المفيد لمدة ساعة واحدة من التشغيل: 0.018 / 0.6 / 0.5 = 0.06 مترًا.
- لتحميل الوقود مرة كل 10 ساعات ، يجب أن يكون الحجم المفيد: 0.018 × 10 = 0.18 م 3. بعد ذلك ، مع نفس قيم العمق والارتفاع ، سيكون العرض المفيد: 0.18 / 0.6 / 0.5 = 0.6 متر.الأبعاد النهائية 0.6 م × 0.6 م × 0.5 م.
غلاية الانحلال الحراري محلية الصنع
والخطوة التالية هي اختيار مروحة - منفاخ ، يتم تركيبها على غلايات الانحلال الحراري محلية الصنع وتوفر إمدادات الهواء لكلا الغرفتين. يتم اختيار الأجهزة وفقًا لأدائها ، والذي يعتمد على سعة التثبيت ، ويمكن أخذ هذه البيانات من الجدول 2.
الجدول 2
قوة التركيب ، كيلوواط | 25 | 32 | 50 | 80 | 90 | 100 |
قدرة المنفاخ ، م 3 / ساعة | 98,5 | 195,9 | 242,2 | 253,2 | 284,8 | 316,5 |
الحجم المفيد للفرن ، م 3 | 0,22 | 0,24 | 0,35 | 0,42 | 0,47 | 0,52 |
تكون غازات المداخن الخارجة من الغرفة الثانوية في درجة حرارة عالية إلى حد ما. من أجل عدم إهدار هذه الحرارة في الشارع ، يتم استخدام مخطط أنبوب النار لتصنيع غلاية الانحلال الحراري. وفقًا لذلك ، يتم تبريد غازات المداخن التي تمر عبر أنابيب الدخان الخاصة بالمبادل الحراري إلى درجة حرارة تتراوح من 150 إلى 200 درجة مئوية ، مما يعطي حرارتها لغطاء الماء. لحساب المنطقة المفيدة للتبادل الحراري ، تحتاج إلى تحديد البيانات الأولية التالية:
- درجة حرارة سائل التبريد في أنابيب الإمداد والعودة1 و ت2;
- درجة حرارة غازات المداخن عند مدخل المبادل الحراري وعند الخروج منه Т1 و ت2.
علاوة على ذلك ، فإن فرق درجة الحرارة ∆t = t1 - ت2 و ∆Т = Т1 - ت2... بعد ذلك يمكنك حساب قيمة رأس درجة الحرارة τ، ⁰С:
τ = (∆Т - ∆t) / ln (∆Т / t)
تم العثور على مساحة سطح التبادل الحراري S (م 2) بالصيغة:
S = س / ك / τ
في هذه الصيغة:
- س - الطاقة المطلوبة لمصنع الغلايات ؛
- ك - معامل نقل التدفق الحراري ، يؤخذ على أنه 30 واط / م 2 درجة مئوية.
يمكنك التحقق من النتيجة وفقًا للجدول 3 ، الذي يوضح القيم الموسعة لمساحة سطح التبادل الحراري اعتمادًا على قوة الوحدة.
الجدول 3
قوة المرجل ، كيلوواط | 25 | 32 | 50 | 80 | 100 |
سدقيقة، م 2 | 4,5 | 6,3 | 8,5 | 14,5 | 16,5 |
سالأعلى، م 2 | 5,2 | 7,8 | 10,2 | 15,2 | 16,7 |
عند صنع غلايات الانحلال الحراري بأيديهم ، غالبًا ما يقوم الحرفيون بتثبيت أنبوب المدخنة "بالعين" ، بينما تعتمد كفاءة الوحدة نفسها على التشغيل الصحيح للمدخنة. لذلك ، من الأفضل تحديد مساحة المقطع العرضي للأنبوب ، ثم قطرها ، من خلال الصيغة:
F = L / 3600ϑ
في هذه الصيغة:
- ϑ - سرعة غاز المداخن ، التي تساوي 0.5 م / ث ؛
- L - استهلاك الغاز ، يتوافق مع سعة المروحة ، م 3 / ساعة ؛
- و - مساحة المقطع العرضي لأنبوب المدخنة ، م 2.
من خلال صيغة مساحة الدائرة ، يتم إيجاد قيمة قطر الأنبوب.
مواد التصنيع
تتميز غلايات الانحلال الحراري بزيادة درجة حرارة منطقة العمل. لا يحدث الاحتراق في غرفة التغويز ؛ ومع ذلك ، فإن تدفق الحرارة المرتدة قادر على تسخين الجدران حتى 500-600 درجة مئوية. يتعرض الجزء السفلي من حجرة توليد الغاز لأكبر تأثير لدرجة الحرارة - هذا الجزء هو الذي يتلامس مع الغازات القابلة للاشتعال ويتعرض لحمل حراري خطير. يوصى بأن يكون الجزء السفلي من حجرة الإشارات المرجعية على شكل شبكة من الحديد الزهر أو منتج حراري خاص بفتحة رفيعة أو عدد من الثقوب الصغيرة.
تتمثل الصعوبة الرئيسية في التصنيع المستقل لمعدات الغلايات في اختيار درجة فولاذية مناسبة يمكن معالجتها في المنزل بدون معدات خاصة. والأنسب في هذا الصدد هو الفولاذ من فئة الأوستنيتي والأوستنيت - الحديدي مع محتوى معتدل من الكروم والنيكل. تتضمن أمثلة درجات هذا الفولاذ 12X18H9T أو 08X22H6T أو AISI 304.
يتم التعرف على تقنية اللحام لهذه المعادن على أنها معقدة إلى حد ما ، ولكنها قابلة للتكرار في الظروف الحرفية باستخدام اللحام القوسي مع أقطاب كهربائية مغطاة بدون وسيط وقائي. العامل الرئيسي الذي يحط من جودة الهيكل الملحوم هو تكوين شقوق ساخنة وباردة بسبب اختلاف درجات الحرارة المرتفعة في قسم خطي صغير نسبيًا من منتج معدني.
للتخلص من العوامل السلبية للتأثيرات الحرارية ، يتم استخدام الطرق التكنولوجية التالية:
- قطع الأجزاء بتغذية سلسة لأداة القطع ، والتي تستبعد ارتفاع درجة حرارة الحواف.
- الحد من كثافة تيار اللحام بنسبة 20-25٪ مقارنة بالفولاذ الإنشائي واللحام في الأوضاع اللينة.
- الحد من درجة حرارة حوض اللحام ، مما يجعل التماس متعدد التمريرات بسرعة عالية بدون اهتزازات جانبية.
- قطع الحواف الملتصقة بشكل صحيح وفقًا لـ GOST 5264 وتنظيفها بفرشاة معدنية.
- بطانة تحت خط التماس من بالوعة الحرارة المعدنية ، وتزوير التماس في عملية التبريد.
وبالطبع ، يجب إجراء الاختيار الصحيح لمحتوى إضافات السبائك في قضيب الإلكترود من أجل ضمان محتوى الفريت في هيكل اللحام بنسبة 5-8٪. يوصى باستخدام أقطاب كهربائية من العلامات التجارية TsT-15 و TsT-16 ، بالإضافة إلى أقطاب كهربائية خاصة 6816 MoLC أو ROST 1913.
بعد أن يتم لحام الهياكل ، يوصى بأن يتم تلدينها مبدئيًا عند درجة حرارة لا تقل عن 700 درجة مئوية لمدة 2.5 - 3 ساعات. يكفي تحميل الجزء الداخلي من الجسم الملحوم بالفحم وإشعال الوقود ، مما يوفر نفخًا قسريًا ضعيفًا. قبل التلدين ، يُنصح بتقطيع طبقات اللحام باستخدام عجينة خاصة تتوافق مع درجة الفولاذ المستخدمة.
ما الوقود للاستخدام
للتشغيل الاقتصادي والفعال لغلاية الانحلال الحراري ، يمكنك استخدام أي وقود صلب: خشب ، فحم ، خث ، كريات ، وغيرها من المواد القابلة للاحتراق. الشرط الرئيسي الضروري للحفاظ على عملية الاحتراق بالتحلل الحراري هو مؤشر رطوبة منخفضة ، لا يزيد عن 20٪. يجب تجفيف الوقود الرطب بشكل خاص إلى المستوى المطلوب.
إن إمكانية استخدام نفايات الأخشاب والخياطة ومصانع الزيت وأنواع الإنتاج الأخرى تجعل هذا الفرن أكثر ربحية في التشغيل. في هذه الحالة ، يجب أن يكون محتوى الخشب 70٪ على الأقل.
لتشغيل غلاية الانحلال الحراري ، يوصى باختيار الوقود الصلب
في الأفران التقليدية ، يجب إضافة الحطب كل ساعتين إلى ثلاث ساعات. في فصل الشتاء ، يتم استخدام حوالي 10 أمتار مكعبة من الحطب. في غلايات الانحلال الحراري ، يستمر حرق الأخشاب لمدة 12 ساعة ، مما يوفر ما يصل إلى 40٪ خلال فصل الشتاء.
يحترق الفحم لفترة أطول ، تصل إلى خمسة أيام ، وبالتالي لا يوفر الوقود فحسب ، بل يوفر الوقت أيضًا. هناك طرز مجهزة بجهاز أوتوماتيكي لتغذية كريات الوقود ، أي أنها تعمل في وضع مستقل لفترة طويلة.
الجهاز ومبدأ تشغيل المرجل
لقد قيل بالفعل أن المراجل من هذا النوع لها غرف. ينقسم الفرن إلى غرفة تغويز ، يتم فيها تحميل الوقود ومباشرة إلى غرفة الاحتراق.
يوضح الرسم التخطيطي الهيكل الداخلي لمرجل يعمل بالوقود الصلب من نوع الانحلال الحراري
الغرفة الأولى ، حيث يكون تدفق الهواء محدودًا ، محملة بالوقود. يبدأ المرجل في العمل ويعمل بشكل طبيعي. مع الاحتراق البطيء ، يبدأ الوقود بالتحلل الحراري ، ويتم إطلاق غاز الخشب ، والذي يدخل الجزء الثاني من الفرن ، إلى غرفة الاحتراق. من هذه اللحظة ، يتم تشغيل غلاية الوقود الصلب. تبدأ الآن العمليات التي تميز بشكل أساسي نوع الانحلال الحراري للاحتراق ، غلايات تسخين الوقود الصلب للاحتراق الطويل من عملية الاحتراق المباشر ومن الغلايات التقليدية.
يتم تقليل فقد الحرارة في الغرفة الأولى. عادةً ، في نماذج غلايات الوقود الصلب التي تعمل بالوقود الصلب لفترة طويلة ، تمتلئ المساحة بين الغرفتين الأولى والثانية بشبكة يتم وضع الوقود عليها.
الجزء الثاني من صندوق الاحتراق هو غرفة الاحتراق ، حيث يتم توفير غاز الخشب القابل للاحتراق. تمتلئ الغرفة بهواء ثانوي ساخن. مبدأ النفخ المزدوج يعمل بالفعل هنا.
بعد أن يصل المرجل إلى وضع التشغيل الطبيعي ، يكون وصول الهواء إلى الحجرة الأولى محدودًا بشكل كبير. تتوقف عملية الاحتراق عمليا ، وتنتقل إلى حالة من الاضمحلال. يحترق الوقود تدريجيًا.تستخدم كل طبقة وقود سابقة الطبقة التالية تدريجياً في عملية الاحتراق. يترافق الاحتراق البطيء مع التطور المستمر لغاز الخشب. نتيجة لهذه العملية ، تسمى غلايات الانحلال الحراري للوقود الصلب أيضًا بالغلايات طويلة الاحتراق.
في الثانية ، غرفة الاحتراق الرئيسية ، تحترق غازات الخشب فقط ، والتي ، عند ملامستها للهواء الثانوي (تسخينها حتى 3000 درجة مئوية) ، تعطي كمية هائلة من الطاقة الحرارية. الآن فقط يتم تشغيل الطاقة الحرارية ، مما يؤدي إلى تسخين المبرد المتداول في المبادل الحراري. أي في بناء غلايات الوقود الصلب من نوع الانحلال الحراري ، يتم تسخين المبرد ليس بسبب الاحتراق المباشر للوقود الصلب ، ولكن بالفعل بسبب احتراق منتج الاحتراق الثانوي - غاز الانحلال الحراري ، غازي قابل للاحتراق مستوى. هذا هو الفرق الرئيسي بين غلايات هذا النوع ومراجل الوقود الصلب من الأنواع الأخرى.
المراد من الاسم الانحلال الحراري
يحدث الانحلال الحراري - توليد الغاز القابل للاحتراق واحتراقه اللاحق - في جميع غلايات الوقود الصلب ، بدرجة أكبر أو أقل. تحدث نفس العملية في موقد عادي - عند حرق الأخشاب أو الفحم ، لا يوجد ما يكفي من الأكسجين في مكان ما ، يظهر أول أكسيد الكربون ، ثم يجد الأكسجين المفقود والحروق ، ويطلق الحرارة ، ويتحول من السم إلى ثاني أكسيد الكربون العادي - CO2 ...
كتجارب في الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تطوير مخطط لمعدات الغلايات ، حيث كان الوقود مشتعلًا في البداية بنقص الأكسجين ، ثم تم حرق ثاني أكسيد الكربون الناتج في الغرفة الثانوية. لكن لم يتم تنفيذ الأفكار لأنها لم تقدم أي مزايا ذات عيوب كبيرة وكانت باهظة الثمن.
الآن في الإعلانات يسمى أول أكسيد الكربون السام - "غاز الخشب".
مبادئ العمل
تعمل جميع الغلايات التي تعمل على مبدأ الانحلال الحراري بنفس الطريقة:
- في الغرفة ، حيث يحدث التغويز ، يحترق الوقود. يدخله الهواء الأساسي من الخارج.
- يتم إنفاق كمية معينة من الأكسجين الموجود فيه لضمان عدم توقف الاحتراق وتوفير درجة الحرارة المطلوبة للتغويز.
- تنتقل الغازات المارة بالحلول المنبعثة أثناء الانحلال الحراري إلى غرفة الاحتراق.
- يدخله الهواء الثانوي ، وتحدث عملية احتراق غازات الانحلال الحراري.
- في وجود محفز ، وهو كربون الوقود ، يحدث تفاعل اختزال لجزء من غاز الانحلال الحراري. والنتيجة هي أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين. تتطلب هذه العملية استهلاك الطاقة الحرارية.
- في الحارق اللاحق ، تتأكسد المكونات التي تم الحصول عليها أثناء الاختزال مع إطلاق الحرارة.
- تنتقل نواتج الاحتراق التي تفاعلت من خلال المبادل الحراري لسجل الماء الساخن ، ثم يتم إرسالها إلى المدخنة.
- للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة التي يحدث عندها الاحتراق الكامل ، يتم استخدام نظام خاص للتحكم في درجة الحرارة.
غلاية الانحلال الحراري
ملامح تصنيع غلاية الانحلال الحراري
المواد
من الأفضل أن يكون جسم غلاية الانحلال الحراري مصنوعًا من ألواح الصلب (من 2 مم ، اعتمادًا على قوة التصميم). لا تكاد نماذج الغلايات التي يتم تجميعها من أنبوب سميك الجدران مناسبة لتنظيم تدفئة منزل خاص. في الأساس ، تُستخدم هذه التركيبات لتدفئة العديد من غرف المرافق أو المرائب أو الأكواخ المؤقتة.
يتم تركيب غلايات الانحلال الحراري الأكبر حجمًا على نمط معظم مولدات الحرارة - مستطيلة الشكل. في بعض الحالات ، إذا كان النموذج قويًا ، فمن المستحسن وضع جدرانه (من الداخل) بطوب النار.
أبعاد غلايات الانحلال الحراري
أحد أكثر الأسئلة إثارة للاهتمام و "الغامضة" حول هذا الموضوع. يتم إجراء جميع الحسابات فيما يتعلق بمنزل معين ونظام التدفئة الخاص به بكل الفروق الدقيقة والمخططات وما إلى ذلك. لن يعطي المؤلف حسابات رياضية ويطلب أخذ كلمة. من الأفضل تكليف متخصص بتصميم غلاية الانحلال الحراري. تطوير الوثائق يكلف مالاً ، ولكن على أي حال سيكلف أقل من شراء مصنع صناعي.
وإذا اعتبرنا أن الأخطاء في الحسابات ستترتب عليها تكاليف إضافية (وملموسة للغاية) مرتبطة بأنواع مختلفة من التعديلات والتحديثات ، فإن استصواب مثل هذا القرار هو أكثر من بديهي.
خصائص تشغيل مراجل الانحلال الحراري
بدون معرفة بعض الفروق الدقيقة لاستخدام مثل هذه المعدات ، ليس من المنطقي البدء في صنع مثل هذا النموذج لمولد الحرارة.
معايير "صارمة" للغاية للمحتوى الرطوبي للوقود المحترق. على سبيل المثال ، بالنسبة للحطب ، تكون القيمة القصوى 33 ± 2٪. ما هو سبب ذلك؟ تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تبخر الرطوبة الموجودة في المنتج. بطبيعة الحال ، سيبدأ البخار في الاختلاط بغازات الانحلال الحراري ويؤثر سلبًا على شدة عملية الاحتراق. يقلل استخدام الوقود الرطب بشكل كبير من كفاءة التركيب.
ليست كل أنواع الوقود الصلب مناسبة للاحتراق في غلايات الانحلال الحراري. مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات عملهم ، من الممكن استخدام المواد التي تتميز بإنتاج عالي للغاز أثناء الاحتراق فقط. يؤثر نقص المواد المتطايرة على كفاءة نماذج الانحلال الحراري. ببساطة ، يتم استهلاك الكثير من الحطب ، لكن الإحساس ضئيل.
لتدفئة منزل بمثل هذا المرجل ، يُنصح باستخدام الخشب الجاف ونفاياته ، والكريات ، والقوالب ، والفحم (ولكن البني فقط). يسمح إدخال تحسينات التصميم الفردية لنظام غلاية الانحلال الحراري بالتسخين باستخدام فحم الكوك وبعض أنواع الفحم (على سبيل المثال ، "Orekh1").
في الختام ، يمكن الإشارة إلى أن أرخص طراز (بسعة صغيرة) يكلف حوالي 48000 روبل. في الختام ، يمكن الإشارة إلى أن أرخص طراز (بسعة صغيرة) يكلف حوالي 48000 روبل. وليست حقيقة أن مثل هذا التثبيت الحراري سوف يناسب المالك تمامًا. على سبيل المثال ، الأبعاد وفقًا للمكان المختار للتثبيت. إذا فكرت في الأمر ، فإن صنع غلاية الانحلال الحراري بيديك ، وفقًا للرسومات الفردية ، يعد حلاً جيدًا لمشكلة تدفئة منزل خاص ، خاصةً إذا كان من المستحيل توصيله بخط إمداد الغاز.
(وزار 475 مرات، 1 عدد زيارات اليوم)
إعداد الأساس وتركيب المدخنة
يجب أن يكون المرجل المعني مجهزًا بمدخنة. لتصنيعها ، استخدم أنبوبًا بقطر 150 مم. حدد طول هذا الأنبوب بحيث يكون أطول قليلاً من طول الجسم. اصنع ثقبًا في غطاء الغلاية بقطر مناسب ولحم المدخنة به. يمكن ثني المدخنة إذا لزم الأمر. أقصى الانحناء المسموح به هو 45 درجة ، ويتم إخراج الأنبوب من خلال السقف أو الجدار. حاول الاحتفاظ بالمدخنة بأقل قدر ممكن من الانحناءات.
مدخنة لمراجل الانحلال الحراري
إذا تم تركيب المرجل في غرفة بمساحة صغيرة ، يوصى بإكماله بعاكس خاص. بفضل هذا العنصر ، سيتم ضمان التوزيع الأكثر كفاءة لتدفقات الحرارة ، مما يساهم في خلق ظروف تشغيل مريحة للغلاية.
في وقت سابق لوحظ أن وحدات المصنع في معظمها تتطلب التوصيل بالتيار الكهربائي. غلاية الانحلال الحراري محلية الصنع مستقلة عن الكهرباء.
للحصول على تسخين أكثر كفاءة في غرفة احتراق الغاز ، يمكن لحام التركيبات ، مما يؤدي إلى تراكم حرارة إضافية ، وبالتالي زيادة كثافة التسخين.
يمكن صهر هذه المعدات بنشارة الخشب والفحم والمواد الأخرى المناسبة.