مراجل التدفئة بالانحلال الحراري: مبدأ التشغيل وأنواع الغلايات طويلة الاحتراق

تمر السنوات، ويتقدم العلم والتكنولوجيا، ولا يزال الطلب على الوقود الصلب قائما.إن حرق الأخشاب في الموقد التقليدي أو الموقد ليس فعالاً للغاية، ولكن مراجل التسخين بالانحلال الحراري قد غيرت الوضع - تتميز الوحدات بالكفاءة العالية والتشغيل البسيط نسبيًا.

توافق على أن هذه حجج مهمة جدًا عند ترتيب التدفئة المستقلة. إذا كنت تبحث عن غلاية فعالة لمنزلك، فيجب عليك إلقاء نظرة فاحصة على غلايات الانحلال الحراري.

سنخبرك بكيفية تصميم الوحدات طويلة الاحتراق وتشغيلها، وما هي ميزاتها الفنية والتشغيلية، وسنقدم أيضًا نظرة عامة على النماذج الأكثر تقييمًا من الشركات المصنعة المحلية والأجنبية.

ما هو الانحلال الحراري

ربما يكون الحطب هو الوقود الأول في تاريخ البشرية. يعلم الجميع تقريبًا مدى سرعة احتراقها في الهواء الطلق، وعدم إطلاق الكثير من الحرارة. لكن الوضع يتغير بشكل جذري إذا تم تهيئة ظروف مختلفة لعملية الاحتراق.

يتم تنفيذ ما يسمى بالاحتراق الحراري في غرف مغلقة. يتم تحميل الحطب أو الوقود الصلب الآخر من نوع مماثل هناك: الكريات، ونشارة الخشب، ونفايات الخشب، وما إلى ذلك.

يتم إشعال الوقود ثم تقل كمية الهواء الداخل إلى الحجرة.

كما هو معروف، أثناء الاحتراق تحدث عمليات الأكسدة، أحد المشاركين الرئيسيين هو الأكسجين الموجود في الهواء. إذا كان هناك القليل من الأكسجين، فإن التفاعل يتباطأ ويحترق الخشب ببطء، في الواقع، في مثل هذه الظروف ببساطة يحترق. يؤدي ذلك إلى إطلاق كمية معينة من الطاقة الحرارية والرماد والغاز القابل للاشتعال.

عملية الانحلال الحراري لا تنتهي عند هذا الحد.يمتزج الغاز الناتج عن حرق الوقود الأساسي مع الكتل الهوائية ويحترق أيضًا. ونتيجة لذلك، فإنه يطلق طاقة حرارية أكبر بكثير مما يحدث عند تشغيل مولدات الحرارة القياسية.

لذلك، تُظهر غلايات الانحلال الحراري كفاءة جيدة جدًا مقارنة بغلاياتها النقية الوقود الصلب "الإخوة"، وغالبًا ما توفر أيضًا فرصة لتوفير تكاليف التدفئة بشكل كبير.

ميزة معدات التدفئة من هذا النوع هي أن مبدأ تشغيلها وتصميمها بسيط نسبيًا. يتم التحكم في كمية الهواء الداخل إلى غرف الاحتراق بواسطة مخمد ميكانيكي تقليدي. يضمن التصميم البسيط موثوقية الجهاز، وأعطال غلايات الانحلال الحراري ليست متكررة الحدوث.

يوضح هذا الرسم البياني بوضوح جميع مراحل عملية الاحتراق بالانحلال الحراري. يمكن أن تصل درجة الحرارة داخل الجهاز إلى 1200 درجة مئوية (+)

"زائد" آخر لغلايات الانحلال الحراري هو فترة الاحتراق الطويلة. يتيح لك تحميل الجهاز بالكامل بالوقود عدم التدخل في العملية لعدة ساعات، وأحيانًا أكثر من يوم، أي. ليست هناك حاجة لإضافة الحطب باستمرار إلى صندوق الاحتراق، كما يحدث مع الحرق في الهواء الطلق.

وبطبيعة الحال، هذا لا يعني أنه يمكن ترك غلاية الانحلال الحراري دون مراقبة. كما هو الحال مع معدات التدفئة الأخرى، هناك لوائح صارمة للسلامة.

تجدر الإشارة إلى أن غلاية الانحلال الحراري ليست آكلة اللحوم - يجب أن يكون محتوى رطوبة الوقود منخفضًا. خلاف ذلك، سيتم إنفاق جزء من الطاقة الحرارية الثمينة ليس على تسخين المبرد، ولكن على تجفيف الوقود.

تتمتع غلايات الاحتراق بالانحلال الحراري، وخاصة تلك المصنوعة من الحديد الزهر، بوزن مادي كبير، لذلك يتم تمثيلها دائمًا فقط من خلال النماذج الأرضية

عند تنفيذ الاحتراق بالانحلال الحراري، يحترق الوقود بالكامل تقريبًا، وسيتعين تنظيف الجهاز بشكل أقل تكرارًا مما هو عليه عند تشغيل غلاية الوقود الصلب التقليدية. يتم استخدام الرماد الناعم الذي يتم الحصول عليه بعد التنظيف كسماد. يحدث احتراق الوقود في هذه الغلايات من الأعلى إلى الأسفل.

ولذلك، فإن إمكانيات دوران الهواء الطبيعي في صندوق الاحتراق محدودة بشكل ملحوظ. يؤدي استخدام حقن الهواء القسري باستخدام المروحة إلى تحسين كفاءة الجهاز بشكل كبير، ولكنه في الوقت نفسه يجعل الغلاية معتمدة على الطاقة، حيث أن المروحة تحتاج إلى كهرباء لتشغيلها.

تصميم وتشغيل غلاية الانحلال الحراري

ينقسم صندوق الاحتراق الخاص بغلاية الانحلال الحراري إلى قسمين. في الأول، يتم حرق الحطب، وفي الثانية، يتم الاحتراق الثانوي لخليط من غازات الانحلال الحراري والهواء. يتم فصل الحجرة الأولى عن الثانية بشبكة يوضع عليها الوقود.

عادة ما يتم دفع الهواء بواسطة مروحة صغيرة. على الرغم من أنه في النماذج الصغيرة في بعض الأحيان يتم استخدام عادم الدخان لإنشاء مسودة.

يوضح هذا الرسم البياني هيكل غلاية الانحلال الحراري ذات الاحتراق السفلي. يحترق الحطب ببطء مع كمية قليلة من الأكسجين ويطلق غازًا قابلاً للاشتعال (+)

يمكن اعتبار وجود التهوية القسرية هو الفرق الرئيسي بين غلاية الانحلال الحراري ونموذج الوقود الصلب الكلاسيكي. يتكون جسم الجهاز من جزأين يتم إدخالهما في بعضهما البعض. تمتلئ المساحة بين الجدران بسائل التبريد الذي يلعب الماء دوره تقليديًا.

أولاً، يتم تحميل الوقود في الحجرة الأولى من فرن غلاية الانحلال الحراري، ثم يتم تشغيل المروحة وإشعال الوقود.تنتقل الغازات القابلة للاشتعال الناتجة إلى الحجرة الثانية وتختلط بالهواء وتحترق.

يمكن أن تصل درجة حرارة الاحتراق إلى 1200 درجة مئوية. يتم تسخين الماء الموجود في المبادل الحراري الخارجي وتوزيعه من خلال نظام التدفئة الخاص بالمنزل. تتم إزالة بقايا منتجات الاحتراق من خلال المدخنة.

يمكن توبيخ الأجهزة التي تستخدم مبدأ الاحتراق بالانحلال الحراري بسعر مرتفع نسبيًا. تكاليف غلاية الوقود الصلب التقليدية أقل بكثير. لكن في الغلايات طويلة الاحتراق، يحترق الخشب بالكامل تقريبًا، وهو ما لا يمكن قوله عن الغلاية الكلاسيكية.

الحطب لغلاية الانحلال الحراري له متطلبات معينة من حيث الحجم والرطوبة. يمكن العثور على معلومات مفصلة في تعليمات الشركة المصنعة

عند اختيار غلاية الانحلال الحراري، يجب أن تتذكر أن النماذج منخفضة الطاقة غير المكلفة عادة ما تكون مخصصة للحطب فقط. تعديلات باهظة الثمن يمكن أن تعمل على مختلف أنواع الوقود.

علاوة على ذلك، سيتعين عليك تحميل الوقود في الجهاز إلى الحد الأقصى، مما يؤدي إلى تقليل الحمل إلى زيادة تكوين الرماد والسخام، كما يؤثر سلبا على تشغيل الوحدة ككل.

غلايات الاحتراق العلوي

أحد الخيارات لجهاز الانحلال الحراري هو غلاية الاحتراق العلوي. مبدأ تشغيل هاتين الوحدتين متشابه جدًا.

بنفس الطريقة، يتم تحميل كمية كبيرة من الوقود الصلب منخفض الرطوبة في صندوق الاحتراق، ويتم دفع الهواء إلى الداخل ويُسمح للوقود بالاحتراق مع كمية منخفضة من الأكسجين. يتم تثبيت الصمام الذي ينظم تدفق الأكسجين في الموضع المطلوب.

رسم تخطيطي لغلاية الاحتراق العلوي. يحتوي صندوق الاحتراق الخاص بهذه الغلاية على قاع صلب، ويتم إزالة جزيئات منتجات الاحتراق من خلال المدخنة (+)

لكن الغلايات طويلة الاحتراق لا تحتوي على مقلاة أو شبكة.الجزء السفلي عبارة عن لوحة معدنية فارغة. تم تصميم هذه الغلايات بحيث يحترق الخشب تمامًا، ويتم نفخ كمية صغيرة من الرماد المتبقي في صندوق الاحتراق بالهواء.

وتتميز هذه الأجهزة بالكفاءة العالية وتعمل أيضاً في درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية.

الميزة الرئيسية لهذه الأجهزة هي أنها توفر بالفعل عمر خدمة طويل عند تحميلها بالكامل. عادة ما تكون غرفة الوقود في مثل هذه الأجهزة على شكل أسطوانة.

يتم تحميل الوقود فيه من الأعلى، ويتم ضخ الهواء اللازم للاحتراق من الأعلى، في المركز.

في غلايات الاحتراق العلوي، يكون جهاز حقن الهواء عبارة عن عنصر متحرك يتحرك للأسفل مع احتراق الخشب.

وهذا يضمن احتراقًا بطيئًا للطبقة العليا من الوقود. يحترق الوقود تدريجياً وينخفض ​​مستواه في صندوق الاحتراق. في الوقت نفسه، يتغير موضع الجهاز لتزويد صندوق الاحتراق بالهواء، وهذا العنصر في مثل هذه النماذج متحرك ويقع عمليا على الطبقة العليا من الحطب.

تتم المرحلة الثانية من الاحتراق في الجزء العلوي من صندوق الاحتراق، والذي يتم فصله عن الحجرة السفلية بواسطة قرص معدني سميك. غازات الانحلال الحراري الساخنة المتكونة نتيجة احتراق الوقود بالأسفل تتوسع وتتحرك للأعلى.

هنا يختلطون مع الهواء ويحترقون، بالإضافة إلى نقل جزء كبير من الطاقة الحرارية إلى المبادل الحراري.

الشعاع الذي يحمل القرص الذي يقسم غرفة الاحتراق إلى قسمين، مثل هذا القرص نفسه، يكون دائمًا تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة أثناء تشغيل غلاية الاحتراق العلوي. بمرور الوقت، تحترق هذه العناصر وسيتعين استبدالها بشكل دوري.

عادة ما يتم تثبيت منظم المسودة عند مخرج الجزء الثاني من غرفة الوقود.هذا جهاز أوتوماتيكي يحدد درجة حرارة سائل التبريد وينظم شدة حركة الغاز القابل للاحتراق اعتمادًا على البيانات الواردة. لأنه يحمي الجهاز من ارتفاع درجة الحرارة المحتملة.

ومن الجدير بالذكر أن المبادل الحراري الخارجي في مثل هذه الغلايات يتفاعل مع التغيرات في سرعة دوران السائل في المبادل الحراري، أي. لتقلبات درجات الحرارة. تتشكل على الفور طبقة من المكثفات على سطح الجهاز، مما يسبب التآكل، خاصة عندما يتعلق الأمر بالغلايات الفولاذية.

ويفضل أخذ جهاز مصنوع من الحديد الزهر الذي يقاوم مثل هذه التأثيرات بشكل أفضل بكثير.

على الرغم من أن الوقود في مراجل الانحلال الحراري طويلة الاحتراق يجب أن يحترق دون بقايا، إلا أن هذا ليس هو الحال دائمًا في الممارسة العملية. في بعض الأحيان يتكتل الرماد ويشكل جزيئات يصعب إزالتها بتيار من الهواء.

إذا تراكمت كمية كبيرة من هذه المخلفات في صندوق الاحتراق، فقد يلاحظ انخفاض ملحوظ في خرج الحرارة للوحدة. لذلك، يجب تنظيف غلاية الاحتراق العلوي بشكل دوري.

تكمن خصوصية الأجهزة من هذا النوع في أنه أثناء احتراق الوقود، يمكن إعادة تحميله دون انتظار حرق حمولة الوقود بالكامل. يعد هذا مناسبًا عندما تحتاج إلى التخلص من النفايات المنزلية القابلة للاشتعال.

هناك أيضًا أنواع مختلفة من الغلايات ذات الاحتراق العلوي التي لا تعمل بالوقود الخشبي فحسب، بل بالفحم أيضًا. لا توجد وحدات تحكم أوتوماتيكية معقدة في غلايات الانحلال الحراري من هذا النوع، لذا فإن الأعطال الخطيرة نادرة للغاية.

يسمح تصميم غلاية الاحتراق العلوي بتحميل صندوق الاحتراق جزئيًا فقط، إذا لزم الأمر. ومع ذلك، في هذه الحالة، قد لا يكون إشعال الطبقة العليا من الوقود سهلاً.يجب تجفيف الوقود نفسه، والحطب من كومة الحطب المفتوحة غير مناسب لمثل هذه الغلاية.

لا ينبغي أيضًا استخدام الوقود ذو الأجزاء الكبيرة لهذا النوع من المعدات، أي. يجب تقطيع الخشب إلى قطع صغيرة.

ميزات تشغيل غلايات مولدات الغاز

تعتمد كفاءة تشغيل غلاية الانحلال الحراري إلى حد كبير على نوع الوقود وجودته. من الناحية الفنية، لا يمكن تحميل الخشب فقط، ولكن أيضًا الفحم وحتى الخث في صندوق الاحتراق، وقد تم تصميم معظم نماذج الغلايات الحديثة لاستخدام عدة أنواع من الوقود.

يحترق الخشب في حوالي 5-6 ساعات، حسب النوع. كلما كان الخشب أصعب، كلما زاد حرقه.

يمكن للنماذج الحديثة من مراجل الاحتراق بالانحلال الحراري أن تعمل على أنواع مختلفة من الوقود الخشبي: الحطب، والقوالب، والكريات، والفحم، والجفت، وما إلى ذلك.

سوف يستغرق حرق الفحم الأسود حوالي عشر ساعات، ونفس الكمية من الفحم البني سوف تشتعل لمدة ثماني ساعات. من الناحية العملية، تُظهر تقنية الانحلال الحراري أعلى انتقال للحرارة عند تحميلها بالخشب الجاف. يعتبر الحطب الأمثل الذي لا تزيد نسبة الرطوبة فيه عن 20٪ ويبلغ طوله حوالي 45-65 سم.

إذا لم يكن الوصول إلى هذا الوقود متاحًا، فيمكنك استخدام الفحم أو الوقود العضوي الآخر: خاص قوالب نشارة الخشب والكريات الخشبية والنفايات الناتجة عن معالجة الأخشاب والجفت والمواد التي تحتوي على السليلوز وما إلى ذلك.

قبل البدء في تشغيل المرجل، يجب عليك دراسة توصيات الشركة المصنعة للجهاز بعناية فيما يتعلق بالوقود.

في مراجل الاحتراق بالانحلال الحراري، يتم تنظيم إمداد الهواء بواسطة الصمامات الميكانيكية التقليدية. يضمن عدم وجود إلكترونيات معقدة تحملًا عاليًا للخطأ في الجهاز

الوقود الرطب جدًا في مثل هذه الأجهزة أمر غير مقبول.عندما يحترق في صندوق الاحتراق، يتكون بخار ماء إضافي، مما يساهم في تكوين المنتجات الثانوية مثل القطران والسخام.

تصبح جدران المرجل متسخة، ويتناقص نقل الحرارة، وبمرور الوقت قد يتوقف المرجل عن العمل ويخرج.

إذا كنت تستخدم خشبًا ذو رطوبة عالية جدًا في غلاية الاحتراق بالانحلال الحراري، فستنشأ ظروف داخل الجهاز لتكوين القطران، مما سيؤدي إلى تفاقم نقل الحرارة للجهاز ويمكن أن يؤدي إلى حدوث أعطال

إذا تم وضع الوقود الجاف في صندوق الاحتراق وتم تكوين المرجل بشكل صحيح، فإن غاز الانحلال الحراري الناتج نتيجة تشغيل الجهاز سوف ينتج لهبًا أصفر-أبيض. ويصاحب هذا الاحتراق إطلاق ضئيل من المنتجات الثانوية لاحتراق الوقود.

إذا كان لون اللهب مختلفا، فمن المنطقي التحقق من جودة الوقود، وكذلك إعدادات الجهاز.

تحترق غازات الانحلال الحراري الممزوجة بالهواء بلهب أصفر-أبيض. إذا تغير لون اللهب، فقد تحتاج إلى التحقق من إعدادات الغلاية أو جودة الوقود

على عكس أجهزة الوقود الصلب التقليدية، قبل تحميل الحطب في مراجل الانحلال الحراري التي تعمل بالوقود الصلب، يجب تسخين صندوق الاحتراق مسبقًا.

للقيام بذلك، قم بالخطوات التالية:

1. قم بتحميل قطع صغيرة جافة (ورق، رقائق خشب، إلخ) على الجزء السفلي من صندوق الاحتراق.
2. وأشعلوا فيها النار باستخدام شعلة مصنوعة من مواد مماثلة.
3. أغلق باب غرفة الاحتراق.
4. يتم ترك باب غرفة التحميل مفتوحًا قليلاً.
5. أضف أجزاء من الشعلة أثناء احتراقها.
6. تتكرر العملية حتى تتشكل طبقة من الفحم المشتعل في الأسفل.

بحلول هذه اللحظة، يكون صندوق الاحتراق قد تم تسخينه بالفعل إلى ما يقرب من 500-800 درجة مئوية، مما يخلق الظروف الملائمة لتحميل الوقود الرئيسي. لا تستخدم البنزين أو الكيروسين أو أي مواد سائلة أخرى مماثلة لإشعال النار.قبل تسخين فرن المرجل طويل الاحتراق، يجب عليك التأكد من أن الجهاز جاهز للاستخدام.

من السمات المميزة لمراجل الاحتراق بالانحلال الحراري وجود كمية صغيرة من الرماد والرماد مما يسهل عملية تنظيف الجهاز وصيانته

للقيام بذلك، تحقق من وجود مسودة، وضيق الأبواب، وإمكانية خدمة آليات القفل ومعدات التحكم، والوجود المبرد في نظام التدفئة وما إلى ذلك وهلم جرا.

ثم يجب عليك تشغيل منظم الحرارة للتأكد من وصول الجهد إلى الجهاز. بعد ذلك، افتح مخمد التيار المباشر وقم بتهوية الغلاية لمدة 5-10 دقائق.

مراجعة النماذج الشعبية

ينبغي أن يكون مفهوما أن أي غلاية الانحلال الحراري هي وحدة ثقيلة إلى حد ما وغير مخصصة للتعليق على الحائط. يمكن استخدام هذه الأجهزة لتدفئة منزل صغير وبيوت ريفية واسعة. مثل وحدات التدفئة الأخرى، غلايات طويلة الاحتراق تختلف في السلطة.

عند اختيار غلاية الاحتراق بالانحلال الحراري، يجب عليك التركيز على مؤشرات مثل الطاقة الحرارية للجهاز، وحجم غرفة التحميل، ووجود دائرة ثانوية، وما إلى ذلك.

عادة ما يركز المشترون على هذا المؤشر.

من بين النماذج الشعبية لهذه المعدات يجب أن نذكر:

• أتموس (أوكرانيا) - تتمثل في الأجهزة التي يمكن أن تعمل بالخشب والفحم، وتتراوح قوتها من 14 إلى 75 كيلووات.
• هجوم (سلوفاكيا) - قادرة على تدفئة مناطق تصل مساحتها إلى 950 مترًا مربعًا. م، بعض النماذج قادرة على مواصلة العمل حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
• بوش (ألمانيا) - منتجات عالية الجودة من علامة تجارية معروفة، تتراوح الطاقة بين 21-38 كيلووات.
• بودروس (ألمانيا) يمثلها الحكام إلكتروميت و لوجانو، الأول معروف جيدًا في أوروبا كنسخة كلاسيكية من غلاية الانحلال الحراري، والثاني هو إصدارات أكثر حداثة مخصصة للمنازل الخاصة.
• جيفيست (أوكرانيا) - أجهزة عالية الطاقة بكفاءة تصل إلى 95%.
• KT-2E (روسيا) مصمم خصيصًا للمباني السكنية الكبيرة، قوة الوحدة 95 كيلووات.
• مقابل (جمهورية التشيك) ​​- غلايات غير مكلفة نسبيًا، موثوقة ومتينة، بقوة 25-45 كيلووات.
• ستروبوفا (المصنوعة في ليتوانيا أو أوكرانيا) بقوة سبعة كيلووات أو أكثر مناسبة تمامًا لمنزل صغير، لكن مجموعة الطرازات تتضمن أيضًا أجهزة أكثر قوة.
• فيسمان (ألمانيا) - خيار مثالي للمنازل الخاصة، حيث تبدأ الطاقة من 12 كيلووات، كما يتيح لك استخدام التقنيات الحديثة توفير الوقود.
• "بوران" (أوكرانيا) بقوة تصل إلى 40 كيلووات هي خيار شائع آخر لأصحاب المنازل الريفية الكبيرة.
• "المنطق" (بولندا) تعمل الأجهزة عالية الطاقة بقدرة 20 كيلووات على تسخين غرف تصل مساحتها إلى 2 ألف متر مربع بسهولة. م، بل هو غلاية للاحتياجات الصناعية: ورش التدفئة والمكاتب والدفيئات الزراعية، الخ.

عند اختيار غلاية الانحلال الحراري لمنزل خاص، يجب عليك الانتباه إلى النماذج ذات دائرتين، ليس فقط لتدفئة المنزل، ولكن أيضًا لتزويده بمصدر مستقل للمياه الساخنة.

يمكن أن يكون المبادل الحراري لإمداد الماء الساخن من نوع التخزين أو التدفق. بالنسبة للخيار الأخير، يتم استخدام نماذج الغلايات ذات الطاقة الحرارية المتزايدة.

إذا كنت تريد توفير المال، يمكنك تجربة صنع غلاية الانحلال الحراري بيديك. تم وصف تقنية التجميع الخاصة بها في هذا المقال.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

يوضح هذا الفيديو بوضوح مبدأ تشغيل غلاية الانحلال الحراري:

يمكن العثور على نظرة عامة مفصلة عن تشغيل غلاية الاحتراق العلوي هنا:

غلايات الانحلال الحراري ليست رخيصة، لكنها تستحق الاستثمار في شرائها. عند تركيبها وصيانتها بشكل صحيح، ستوفر هذه الأجهزة لمنزلك حرارة مستقرة وغير مكلفة.

هل تبحث عن غلاية الانحلال الحراري لتدفئة منزلك؟ أو هل لديك خبرة في تشغيل مثل هذه الوحدات؟ يرجى ترك تعليقات على المقال ومشاركة انطباعاتك عن استخدام غلايات الانحلال الحراري. يوجد نموذج الملاحظات في الجزء السفلي.