Семенів І.І.
асистент
ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний інститут»
м. Бережани
ТВЕРДОПАЛИВНИЙ КОТЕЛ ТРИВАЛОГО ГОРІННЯ
Виникнення енергетично-паливної кризи в країні призвело до нераціональності використання газових котлів конструкції 70-80-их років [1]. Особливо гостро це питання піднімається в приватних садибах, дитсадках, школах тощо. Вирішення цієї проблеми можливе двома шляхами – реконструкцією всієї системи опалення, що несе за собою великі капіталовкладення, або заміна котла на більш економічний, чи котел на твердому паливі, причому, раціонально в даному випадку, використовувати твердопаливний котел тривалого горіння. Застосування твердопаливних котлів, без реконструкції системи опалення, набуває найбільшого поширення. Цьому також слугують запаси твердого палива.
Твердопаливні котли поділяються на кілька груп – піролізні котли та котли звичайного горіння, що в свою чергу, діляться на котли звичайного та котли тривалого горіння. Піролізні котли є економічні, проте дорожчі за звичайні в 2-3 рази, тому їх раціонально застосовувати в регіонах з малими запасами твердого палива. У твердопаливних котлів звичайного горіння є певна особливість – необхідність періодичної загрузки порції палива (дров, вугілля, брикетів і пелет). В результаті чого, їх часом не розглядають як варіант опалювального котла для приватного будинку, особливо котлів з камерою згорання малого об’єму, що вимагає загрузки палива кожних 3-4 години. Вирішити цю проблему можна, застосувавши котел тривалого горіння, що працює практично на будь-якому вигляді твердого палива, який би забезпечував повне згоряння палива при високій тепловіддачі, а об’єм камери згорання дозволяє робити 1-2 загрузки за добу [2].
Принцип дії котла тривалого горіння заснований на властивості твердого палива, наприклад, дров, тліти з високою тепловіддачею протягом декількох годин, при цьому згоряння палива відбувається більш повно і кількість відходів значно знижується. Домогтися тління дров замість активного горіння можна за рахунок конструкції котла.
Котел тривалого горіння (рис 1.) являє собою містку топку 6 з обмеженою зоною горіння палива і регульованим надходженням повітря. Завантаження великої партії палива проводиться один раз на 12-16 годин, і за допомогою обмеження подачі кисню в котлі відбувається повільне тління при високих температурах. Димові гази відводяться через трубу, яка, проходячи через теплообмінник, нагріває воду для системи опалення. Таким чином, завантаження котла можна проводити тільки 1-2 рази на добу, при цьому система опалення буде функціонувати в практично безперервному режимі.
Для виготовлення котла тривалого горіння використовується труба діаметром від 300 мм, з товщиною металу не менше 3-4 мм, в іншому випадку висока температура швидко приведе до прогорання стінок котла. Висота труби коливається в межах від 800 до 1000 мм, від чого залежить обсяг одноразової завантаження палива. Умовно котел можна розділити на три зони:
Рис 1. Котел тривалого горіння:
1 – повітряна заслінка; 2 – камера підігріу повітря; 3 - димохід;
4 – розподільник повітря; 5 – дверка; 6 – топка.
|
• зона завантаження палива, її висота може змінюватися в міру прогорання дров;
• зона горіння і генерації, де відбувається повільне тління палива;
• зона повного згоряння, де відбувається догорання золи і відведення димових газів.
Пристрій, що обмежує зону горіння, відповідно і час роботи котла без дозавантаження палива, називається розподільник повітря 4. Він являє собою коло з металу товщиною 4-6 мм з отвором у центрі, через який за допомогою телескопічної труби подається повітря в зону горіння. Діаметр розподільника повинен бути трохи менше діаметра котла, щоб забезпечити його безперешкодний рух. Висота зони горіння, в яку надходить рівномірно розподілене повітря, регулюється крильчаткою і шириною її лопатей. Висота розподільника повітря становить не більше 5 см, в іншому випадку паливо буде вигорати досить швидко.
Труба, через яку надходить повітря, може бути як телескопічною, так і цілісною. Діаметр труби - близько 60 мм, а отвір в розподільнику повинно мати діаметр не більше 20 мм, щоб не перенасичувати камеру горіння киснем. Повітря надходить в трубу або безпосередньо з атмосфери, або, для більш ефективного та стабільного горіння, з камери підігріву повітря 2, розташованої у верхній частині котла. Подача повітря в камеру регулюється повітряною заслінкою 1 у верхній частині котла.
Відведення димових газів здійснюється через димову трубу 3, приварену до бічної стінки котла в верхній його частині. Труба повинна бути горизонтальною протягом 40-50 см, щоб не створювати зайвої тяги.
Знизу необхідно виконати дверцята 5 для видалення золи, попелу та інших продуктів горіння. У котлі тривалого горіння тверде паливо прогорає повніше, ніж у звичайній печі, тому видалення золи доведеться проводити рідше.
Дана конструкція котла може ефективно використовуватись для обігріву житлових та технічних приміщень при малій витраті твердого палива (дрова, пеллети) і не вимагає значних затрат часу на обслуговування.
Список використаних джерел
- Котли на твердому паливі [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://bio.ukrbio.com/ua/articles/2314/;
- Біопалива (технології, машини і обладнання) [Текст] / В. О. Дубровін, М. О. Корчемний, І. П. Масло та інші. – К.: ЦТІ «Енергетика і електрифікація», 2004. – 256 с.
| 
