Nồi hơi đốt nóng nhiệt phân: nguyên lý hoạt động và các loại nồi hơi đốt lâu

Nhiều năm trôi qua, khoa học và công nghệ ngày càng phát triển và nhu cầu về nhiên liệu rắn vẫn còn.Đốt củi trong bếp truyền thống hoặc bếp lò không hiệu quả lắm, nhưng nồi hơi đốt nhiệt phân đã thay đổi tình hình - các thiết bị này có đặc điểm là hiệu suất cao và vận hành tương đối đơn giản.

Đồng ý, đây là những lập luận khá quan trọng khi sắp xếp hệ thống sưởi tự động. Nếu bạn đang tìm kiếm một lò hơi hiệu quả cho ngôi nhà của mình, thì bạn nên xem xét kỹ hơn về nồi hơi nhiệt phân.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết các thiết bị đốt cháy trong thời gian dài được thiết kế và vận hành như thế nào, tính năng kỹ thuật và vận hành của chúng là gì, đồng thời cung cấp cái nhìn tổng quan về các mẫu được đánh giá cao nhất từ ​​​​các nhà sản xuất trong và ngoài nước.

Nhiệt phân là gì

Củi có lẽ là nhiên liệu đầu tiên trong lịch sử loài người. Hầu như mọi người đều biết chúng cháy nhanh như thế nào khi ở ngoài trời và lượng nhiệt tỏa ra không nhiều. Nhưng tình hình sẽ thay đổi hoàn toàn nếu các điều kiện khác nhau được tạo ra cho quá trình đốt cháy.

Cái gọi là quá trình đốt nhiệt phân được thực hiện trong buồng kín. Củi hoặc nhiên liệu rắn khác cùng loại được chất vào đó: viên, mùn cưa, chất thải gỗ, v.v.

Nhiên liệu được đốt cháy và lượng không khí đi vào buồng giảm đi.

Như đã biết, trong quá trình đốt cháy xảy ra quá trình oxy hóa, một trong những thành phần chính tham gia là oxy có trong không khí. Nếu có ít oxy, phản ứng chậm lại và gỗ cháy chậm; trên thực tế, trong điều kiện như vậy gỗ chỉ cháy âm ỉ. Điều này giải phóng một lượng năng lượng nhiệt, tro và khí dễ cháy nhất định.

Quá trình nhiệt phân không kết thúc ở đó.Khí thu được khi đốt nhiên liệu sơ cấp trộn với khối không khí và cũng cháy. Kết quả là, nó giải phóng nhiều năng lượng nhiệt hơn đáng kể so với khi vận hành các máy tạo nhiệt tiêu chuẩn.

Vì vậy, nồi hơi nhiệt phân thể hiện hiệu suất rất tốt so với nồi hơi nhiệt phân nguyên chất. “anh em” nhiên liệu rắn, và cũng thường tạo cơ hội tiết kiệm đáng kể chi phí sưởi ấm.

Ưu điểm của thiết bị sưởi ấm loại này là nguyên lý hoạt động và thiết kế tương đối đơn giản. Lượng không khí đi vào buồng đốt được điều khiển bằng van điều tiết cơ học thông thường. Thiết kế đơn giản đảm bảo độ tin cậy của thiết bị, sự cố đối với nồi hơi nhiệt phân không xảy ra thường xuyên.

Sơ đồ này thể hiện rõ ràng tất cả các giai đoạn của quá trình đốt nhiệt phân. Nhiệt độ bên trong thiết bị có thể lên tới 1200°C (+)

Một “điểm cộng” khác của nồi hơi nhiệt phân là thời gian cháy lâu. Việc nạp đầy nhiên liệu vào thiết bị cho phép bạn không can thiệp vào quá trình trong vài giờ, đôi khi hơn một ngày, tức là. không cần phải liên tục thêm củi vào hộp lửa như trường hợp đốt ngoài trời.

Tất nhiên, điều này không có nghĩa là nồi hơi nhiệt phân có thể không được giám sát. Cũng như các thiết bị sưởi ấm khác, có những quy định nghiêm ngặt về an toàn.

Điều đáng ghi nhớ là nồi hơi nhiệt phân không phải là loại ăn tạp - độ ẩm của nhiên liệu phải thấp. Nếu không, một phần năng lượng nhiệt quý giá sẽ không được dùng để làm nóng chất làm mát mà để làm khô nhiên liệu.

Nồi hơi đốt nhiệt phân, đặc biệt là nồi hơi làm bằng gang, có trọng lượng vật lý đáng kể nên luôn chỉ được thể hiện bằng các mẫu đặt sàn

Khi thực hiện quá trình đốt nhiệt phân, nhiên liệu cháy gần như hoàn toàn, thiết bị sẽ phải được vệ sinh ít thường xuyên hơn so với khi vận hành nồi hơi nhiên liệu rắn truyền thống. Tro mịn thu được sau khi làm sạch được sử dụng làm phân bón. Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong các nồi hơi như vậy xảy ra từ trên xuống dưới.

Do đó, khả năng lưu thông không khí tự nhiên trong hộp cứu hỏa bị hạn chế đáng kể. Việc sử dụng phun khí cưỡng bức bằng quạt giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của thiết bị, nhưng đồng thời khiến lò hơi phụ thuộc vào năng lượng do quạt cần có điện để hoạt động.

Thiết kế và vận hành nồi hơi nhiệt phân

Hộp lửa của nồi hơi nhiệt phân được chia thành hai phần. Trong lần đầu tiên, củi được đốt và trong lần thứ hai, quá trình đốt cháy thứ cấp của hỗn hợp khí nhiệt phân và không khí được thực hiện. Khoang thứ nhất được ngăn cách với khoang thứ hai bằng một tấm lưới, trên đó đặt nhiên liệu.

Không khí thường được ép bởi một chiếc quạt nhỏ. Mặc dù ở các mô hình nhỏ đôi khi máy hút khói được sử dụng để tạo gió lùa.

Sơ đồ này cho thấy cấu trúc của nồi hơi nhiệt phân đốt đáy. Củi cháy chậm, ít oxi và sinh ra khí dễ cháy (+)

Sự hiện diện của thông gió cưỡng bức có thể được coi là điểm khác biệt chính giữa nồi hơi nhiệt phân và mô hình nhiên liệu rắn cổ điển. Thân thiết bị gồm có hai phần được lồng vào nhau. Không gian giữa các bức tường được lấp đầy bằng chất làm mát, vai trò của chất làm mát theo truyền thống là nước.

Đầu tiên, nhiên liệu được nạp vào ngăn đầu tiên của lò hơi nhiệt phân, sau đó bật quạt và đốt cháy nhiên liệu.Khí dễ cháy sinh ra sẽ di chuyển sang ngăn thứ hai, trộn với không khí và đốt cháy.

Nhiệt độ đốt cháy có thể đạt tới 1200°C. Nước trong bộ trao đổi nhiệt bên ngoài được làm nóng và lưu thông qua hệ thống sưởi ấm của ngôi nhà. Phần còn lại của sản phẩm đốt được loại bỏ qua ống khói.

Các thiết bị sử dụng nguyên lý đốt nhiệt phân có thể bị chê là có giá thành tương đối cao. Một nồi hơi nhiên liệu rắn thông thường có chi phí thấp hơn đáng kể. Nhưng ở những nồi hơi đốt lâu, gỗ cháy gần như hoàn toàn, điều này không thể không nói đến những nồi hơi cổ điển.

Củi cho nồi hơi nhiệt phân có những yêu cầu nhất định về kích thước và độ ẩm. Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy trong hướng dẫn của nhà sản xuất

Khi chọn nồi hơi nhiệt phân, bạn nên nhớ rằng các mẫu công suất thấp rẻ tiền thường chỉ được thiết kế để lấy củi. Những sửa đổi đắt tiền có thể hoạt động trên nhiều loại khác nhau các loại nhiên liệu.

Hơn nữa, bạn sẽ phải nạp nhiên liệu vào thiết bị ở mức tối đa, giảm tải sẽ dẫn đến tăng hình thành tro, bồ hóng, đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động chung của toàn bộ thiết bị.

Nồi hơi đốt hàng đầu

Một trong những lựa chọn cho thiết bị nhiệt phân là nồi hơi đốt trên. Nguyên lý hoạt động của 2 bộ phận này rất giống nhau.

Theo cách tương tự, một lượng lớn nhiên liệu rắn có độ ẩm thấp được nạp vào hộp cứu hỏa, không khí được đẩy vào và nhiên liệu được phép cháy âm ỉ với lượng oxy giảm. Van điều chỉnh lưu lượng oxy được lắp đặt ở vị trí mong muốn.

Sơ đồ nồi hơi đốt trên. Hộp cứu hỏa của nồi hơi như vậy có đáy chắc chắn, các hạt sản phẩm cháy được loại bỏ qua ống khói (+)

Nhưng nồi hơi đốt lâu không có chảo tro hay vỉ nướng.Phía dưới là một tấm kim loại trống. Những nồi hơi như vậy được thiết kế sao cho gỗ cháy hoàn toàn và một lượng nhỏ tro còn lại trong hộp lửa sẽ được thổi ra ngoài bằng không khí.

Các thiết bị như vậy được đặc trưng bởi hiệu suất cao và cũng hoạt động ở nhiệt độ trên 1000°C.

Tính năng chính của các thiết bị như vậy là chúng thực sự mang lại tuổi thọ lâu dài khi được tải đầy đủ. Buồng nhiên liệu trong các thiết bị như vậy thường được chế tạo theo hình trụ.

Nhiên liệu được nạp vào từ phía trên và không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy được bơm từ phía trên, ở trung tâm.

Trong nồi hơi đốt trên, thiết bị phun khí là một bộ phận có thể di chuyển được và di chuyển xuống khi gỗ cháy hết.

Điều này đảm bảo lớp nhiên liệu trên cùng sẽ cháy âm ỉ chậm. Nhiên liệu cháy dần, mức nhiên liệu trong hộp lửa giảm dần. Đồng thời, vị trí của thiết bị cung cấp không khí cho hộp cứu hỏa thay đổi, phần tử này trong các mô hình như vậy có thể di chuyển được và thực tế nó nằm trên lớp củi trên cùng.

Giai đoạn cháy thứ hai diễn ra ở phần trên của hộp cứu hỏa, được ngăn cách với ngăn dưới bằng một đĩa kim loại dày. Khí nhiệt phân nóng hình thành do quá trình đốt cháy nhiên liệu bên dưới nở ra và di chuyển lên trên.

Tại đây, chúng trộn với không khí và đốt cháy, đồng thời truyền một phần năng lượng nhiệt đáng kể sang bộ trao đổi nhiệt.

Chùm giữ đĩa chia buồng đốt thành hai phần, giống như bản thân đĩa này, thường xuyên chịu tác động của nhiệt độ cao trong quá trình vận hành nồi hơi đốt trên. Theo thời gian, những yếu tố này bị cháy và sẽ phải được thay thế định kỳ.

Bộ điều chỉnh gió lùa thường được lắp ở đầu ra của phần thứ hai của buồng nhiên liệu.Đây là một thiết bị tự động xác định nhiệt độ của chất làm mát và tùy thuộc vào dữ liệu nhận được, điều chỉnh cường độ chuyển động của khí dễ cháy. Nó bảo vệ thiết bị khỏi quá nóng có thể.

Điều đáng chú ý là bộ trao đổi nhiệt bên ngoài trong các nồi hơi như vậy phản ứng với những thay đổi về tốc độ tuần hoàn chất lỏng trong bộ trao đổi nhiệt, tức là. đến sự dao động nhiệt độ. Một lớp ngưng tụ ngay lập tức hình thành trên bề mặt thiết bị, gây ra sự ăn mòn, đặc biệt là đối với nồi hơi bằng thép.

Tốt nhất nên sử dụng một thiết bị làm bằng gang, có khả năng chống lại những tác động như vậy tốt hơn nhiều.

Mặc dù nhiên liệu trong nồi hơi nhiệt phân đốt trong thời gian dài sẽ cháy không có cặn nhưng trên thực tế điều này không phải lúc nào cũng đúng. Đôi khi tro đóng thành các hạt khó loại bỏ bằng luồng không khí.

Nếu một lượng lớn cặn như vậy tích tụ trong hộp cứu hỏa, có thể thấy nhiệt lượng tỏa ra của thiết bị giảm đáng kể. Vì vậy, nồi hơi đốt trên vẫn cần được vệ sinh định kỳ.

Điểm đặc biệt của thiết bị loại này là khi nhiên liệu cháy, nó có thể được nạp lại mà không cần đợi toàn bộ nhiên liệu cháy hết. Điều này thuận tiện khi bạn cần loại bỏ rác thải sinh hoạt dễ cháy.

Ngoài ra còn có nhiều loại nồi hơi đốt trên không chỉ chạy bằng nhiên liệu gỗ mà còn chạy bằng than. Không có bộ điều khiển tự động phức tạp trong nồi hơi nhiệt phân loại này nên sự cố nghiêm trọng là cực kỳ hiếm.

Thiết kế của nồi hơi đốt trên cho phép hộp cứu hỏa chỉ được nạp một phần nếu cần thiết. Tuy nhiên, trong trường hợp này, việc đốt cháy lớp nhiên liệu trên cùng có thể không dễ dàng.Bản thân nhiên liệu phải được sấy khô, củi từ đống gỗ lộ thiên không thích hợp cho lò hơi như vậy.

Nhiên liệu có hàm lượng lớn cũng không được sử dụng cho loại thiết bị này, tức là Gỗ sẽ phải được cắt thành từng miếng nhỏ.

Đặc điểm hoạt động của nồi hơi tạo khí

Hiệu suất vận hành của nồi hơi nhiệt phân phần lớn phụ thuộc vào loại và chất lượng nhiên liệu. Về mặt kỹ thuật, không chỉ gỗ mà cả than và thậm chí cả than bùn đều có thể được nạp vào hộp lửa, hầu hết các mẫu nồi hơi hiện đại đều được thiết kế để sử dụng nhiều loại nhiên liệu.

Gỗ cháy trong khoảng 5-6 giờ, tùy loại. Gỗ càng cứng thì cháy càng lâu.

Các mô hình nồi hơi đốt nhiệt phân hiện đại có thể hoạt động bằng nhiều loại nhiên liệu gỗ khác nhau: củi, than bánh, viên, than đá, than bùn, v.v.

Sẽ mất khoảng mười giờ để đốt than đen, và cùng một lượng than nâu sẽ cháy âm ỉ trong tám giờ. Trong thực tế, công nghệ nhiệt phân cho thấy khả năng truyền nhiệt cao nhất khi nạp gỗ khô. Củi có độ ẩm không quá 20% và chiều dài khoảng 45-65 cm được coi là tối ưu.

Nếu không có nguồn nhiên liệu đó, bạn có thể sử dụng than hoặc nhiên liệu hữu cơ khác: đặc biệt than bánh mùn cưa và viên gỗ, chất thải thu được từ quá trình chế biến gỗ, than bùn, vật liệu có chứa xenlulo, v.v.

Trước khi bắt đầu vận hành lò hơi, bạn nên nghiên cứu kỹ các khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị về nhiên liệu.

Trong nồi hơi đốt nhiệt phân, việc cung cấp không khí được điều chỉnh bằng các van cơ học thông thường. Việc không có các thiết bị điện tử phức tạp đảm bảo khả năng chịu lỗi cao của thiết bị

Nhiên liệu quá ướt trong các thiết bị như vậy là không thể chấp nhận được.Khi nó cháy trong hộp lửa, hơi nước bổ sung được hình thành, góp phần hình thành các sản phẩm phụ như hắc ín và bồ hóng.

Thành của lò hơi bị bẩn, khả năng truyền nhiệt giảm và theo thời gian, lò hơi thậm chí có thể ngừng hoạt động và ngừng hoạt động.

Nếu bạn sử dụng gỗ có độ ẩm quá cao cho nồi hơi đốt nhiệt phân, các điều kiện hình thành hắc ín bên trong thiết bị sẽ phát sinh, điều này sẽ khiến quá trình truyền nhiệt của thiết bị trở nên kém hơn và có thể dẫn đến hỏng hóc

Nếu nhiên liệu khô được đặt vào hộp cứu hỏa và lò hơi được cấu hình đúng, khí nhiệt phân tạo ra do hoạt động của thiết bị sẽ tạo ra ngọn lửa màu trắng vàng. Quá trình đốt cháy như vậy đi kèm với việc giải phóng không đáng kể các sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy nhiên liệu.

Nếu màu của ngọn lửa khác nhau, việc kiểm tra chất lượng của nhiên liệu cũng như cài đặt của thiết bị là điều hợp lý.

Khí nhiệt phân trộn với không khí cháy với ngọn lửa đều màu trắng vàng. Nếu màu của ngọn lửa thay đổi, bạn có thể cần kiểm tra cài đặt nồi hơi hoặc chất lượng nhiên liệu.

Không giống như các thiết bị sử dụng nhiên liệu rắn thông thường, trước khi nạp củi vào nồi hơi nhiệt phân chạy bằng nhiên liệu rắn, hộp cứu hỏa phải được làm nóng trước.

Để thực hiện việc này, hãy thực hiện các bước sau:

1. Đặt các loại củi khô nhỏ (giấy, dăm gỗ, v.v.) vào đáy hộp cứu hỏa.
2. Họ đốt nó bằng ngọn đuốc làm bằng vật liệu tương tự.
3. Đóng cửa buồng đốt.
4. Cửa buồng nạp được để mở nhẹ.
5. Thêm một phần củi khi nó cháy.
6. Quá trình này được lặp lại cho đến khi hình thành một lớp than âm ỉ ở phía dưới.

Đến thời điểm này, hộp cứu hỏa đã nóng lên khoảng 500-800°C, tạo điều kiện cho việc nạp nhiên liệu chính. Không sử dụng xăng, dầu hỏa hoặc bất kỳ chất lỏng tương tự nào khác để thắp lửa.Trước khi làm nóng lò của nồi hơi đốt lâu, bạn nên đảm bảo rằng thiết bị đã sẵn sàng để sử dụng.

Một tính năng đặc trưng của nồi hơi đốt nhiệt phân là một lượng nhỏ tro và tro, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm sạch thiết bị và bảo trì thiết bị.

Để thực hiện việc này, hãy kiểm tra sự hiện diện của gió lùa, độ kín của cửa, khả năng sử dụng của cơ cấu khóa và thiết bị điều khiển, sự hiện diện của chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm và như thế.

Sau đó, bạn nên bật bộ điều chỉnh nhiệt để đảm bảo điện áp được cung cấp cho thiết bị. Sau đó, mở van điều tiết trực tiếp và thông gió cho lò hơi trong 5-10 phút.

Đánh giá các mô hình phổ biến

Cần hiểu rằng bất kỳ nồi hơi nhiệt phân nào cũng là một thiết bị khá nặng không dùng để treo trên tường. Những thiết bị như vậy có thể được sử dụng cả để sưởi ấm một ngôi nhà nhỏ và những ngôi nhà rộng rãi. Giống như các thiết bị sưởi ấm khác, nồi hơi đốt lâu khác nhau về sức mạnh.

Khi chọn nồi hơi đốt nhiệt phân, bạn nên tập trung vào các chỉ số như công suất nhiệt của thiết bị, kích thước buồng nạp, sự hiện diện của mạch thứ cấp, v.v.

Người mua thường tập trung vào chỉ số này.

Trong số các mẫu thiết bị phổ biến như vậy, chúng ta nên đề cập đến:

• Khí quyển (Ukraina) - được đại diện bởi các thiết bị có thể hoạt động trên cả gỗ và than, công suất thay đổi từ 14 đến 75 kilowatt.
• Tấn công (Slovakia) - có khả năng sưởi ấm diện tích lên tới 950 m2. m, một số kiểu máy có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi mất điện.
• Bosch (Đức) - sản phẩm chất lượng cao của thương hiệu nổi tiếng, công suất dao động trong khoảng 21-38 kilowatt.
• Buderus (Đức) được đại diện bởi những người cai trị Điện kế Và Logano, phiên bản đầu tiên nổi tiếng ở châu Âu là phiên bản cổ điển của nồi hơi nhiệt phân, phiên bản thứ hai là phiên bản hiện đại hơn dành cho gia đình riêng.
• Gefest (Ukraina) - thiết bị năng lượng cao với hiệu suất lên tới 95%.
• KT-2E (Nga) được thiết kế đặc biệt cho các khu dân cư lớn, công suất của thiết bị là 95 kilowatt.
• Opop (Cộng hòa Séc) - nồi hơi tương đối rẻ tiền, đáng tin cậy và bền bỉ, công suất 25-45 kilowatt.
• Stropuva (sản xuất tại Litva hoặc Ukraine) có công suất từ ​​​​7 kilowatt trở lên khá phù hợp cho một ngôi nhà nhỏ, nhưng phạm vi mô hình cũng bao gồm các thiết bị mạnh hơn.
• Viessmann (Đức) - sự lựa chọn lý tưởng cho các hộ gia đình tư nhân, nguồn điện bắt đầu từ 12 kilowatt, sử dụng công nghệ hiện đại cho phép tiết kiệm nhiên liệu.
• "Buran" (Ukraine) với công suất lên tới 40 kilowatt là một lựa chọn phổ biến khác cho chủ sở hữu những ngôi nhà nhỏ kiểu nông thôn lớn.
• "Logic" (Ba Lan) các thiết bị công suất cao 20 kilowatt dễ dàng làm nóng các căn phòng rộng tới 2 nghìn mét vuông. m, nó giống một loại nồi hơi dành cho nhu cầu công nghiệp: xưởng sưởi ấm, văn phòng, nhà kính, v.v.

Khi chọn nồi hơi nhiệt phân cho nhà riêng, bạn nên chú ý đến các mẫu có hai mạch để không chỉ sưởi ấm ngôi nhà mà còn cung cấp nguồn nước nóng tự động cho ngôi nhà.

Bộ trao đổi nhiệt để cung cấp nước nóng có thể là loại lưu trữ hoặc loại dòng chảy. Đối với tùy chọn thứ hai, các mô hình nồi hơi có công suất nhiệt tăng được sử dụng.

Nếu muốn tiết kiệm tiền, bạn có thể thử làm nồi hơi nhiệt phân bằng tay của chính mình. Công nghệ lắp ráp của nó được mô tả trong bài viết này.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video này cho thấy rõ nguyên lý hoạt động của nồi hơi nhiệt phân:

Tổng quan chi tiết về hoạt động của nồi hơi đốt trên có thể được tìm thấy ở đây:

Nồi hơi nhiệt phân không hề rẻ nhưng chúng hoàn toàn xứng đáng để bạn đầu tư mua. Khi được lắp đặt và bảo trì đúng cách, những thiết bị như vậy sẽ cung cấp cho ngôi nhà của bạn nguồn nhiệt ổn định và không tốn kém.

Bạn đang tìm kiếm một nồi hơi nhiệt phân để sưởi ấm ngôi nhà của bạn? Hoặc bạn có kinh nghiệm vận hành các đơn vị như vậy không? Hãy để lại nhận xét về bài viết và chia sẻ ấn tượng của bạn khi sử dụng nồi hơi nhiệt phân. Mẫu phản hồi nằm ở khối bên dưới.