De ketel is het belangrijkste structurele element van elk verwarmingssysteem. Vaste brandstof verwarmingsketels zijn een soort verwarmingsapparatuur. Met hun hulp is het mogelijk om verwarming in elke kamer te organiseren, inclusief een appartement, een privéwoning of de werkplaats van een industriële onderneming. De constante prijsstijging voor de belangrijkste typen fossiele energiedragers veroorzaakte een vrij snelle ontwikkeling van ketels op vaste brandstof. Het is de efficiëntie van dergelijke apparatuur die als het belangrijkste voordeel wordt beschouwd. Het wordt bereikt vanwege de lage prijs van brandstofverbruiksartikelen.
Wat zijn
Alle moderne soorten van dergelijke apparatuur zijn gemaakt van hittebestendig staal of gietijzer. Elk van deze materialen heeft bepaalde kenmerken. Staalopties hebben dus lagere kosten en een iets hogere efficiëntie. Deze superioriteit bedraagt in de regel niet meer dan 2%. Tegelijkertijd zijn gietijzeren ketels duurzamer en kunnen ze het vermogen verhogen. Dit is mogelijk door standaard secties toe te voegen.
Verbrandingsvoorwaarden
Onder de omstandigheden waaronder de verbranding van brandstof plaatsvindt, kan de apparatuur worden onderverdeeld in de volgende typen:
- Conventioneel ketels direct verbrandingsproces.
- Ketels met een lange brandcyclus.
- Pyrolyse of gasvorming.
- Ketels die brandstoffen gebruiken, verwerkt tot een fijne fractie van korrels.
In een typische ketel op vaste brandstof vindt verbranding plaats in een vuurhaard. Naast conventioneel brandhout kunt u elk type vaste brandstof gebruiken - steenkool, turf, enz. Verbrandingsproducten geven thermische energie af aan de warmtewisselaar, die deze vervolgens doorgeeft aan de warmtedrager in het verwarmingssysteem. Van de belangrijkste voordelen van deze variant van de ketel is het vermelden waard de eenvoud van het ontwerp. Brandstofverbranding vindt plaats binnen 2-6 uur.
Lang brandproces
Apparatuur die de tijd van het verbrandingsproces op één tabblad aanzienlijk verlengt, heeft enkele ontwerpkenmerken. De keteloven heeft een cilindrische vorm. Het verbrandingsproces zelf vindt plaats in de bovenste laag en beweegt naar beneden. De dikte van de bovenste brandlaag is ongeveer 20 cm In de oven van zo'n ketel bevindt zich een beweegbare luchtverdeler. Terwijl de laag brandt, zakt deze naar beneden, zodat de volgende laag kan branden. Lucht wordt gedoseerd en is alleen voldoende om de bovenste laag te verbranden. Zo wordt de continue werking van de ketel bereikt. De openingstijden variëren van 12 tot 30 uur. Bij het ontwerp van een dergelijke ketel is er geen aslade en rooster.
Bij ketels met een lange verbrandingscyclus is het mogelijk om het vermogen aan te passen. Dit wordt bereikt door de luchttoevoer naar de afgesloten verbrandingskamer aan te passen. Van de belangrijkste nadelen is het vermeldenswaard de vraag naar brandstofkwaliteit. Het percentage van zijn vochtigheid mag een waarde van 30% niet overschrijden. De beste optie wordt beschouwd als een vochtigheid van 15-20%.
Pyrolyse-opties voor ketels met vaste brandstof
Het ontwerp van dergelijke verwarmingsapparatuur voorziet in twee afzonderlijke kamers. Beide kamers zijn krap. De eerste kamer zorgt voor verwarming met beperkte luchttoevoer. Hoge temperatuur en zuurstofgebrek leiden ertoe dat het hout begint te ontbinden, terwijl het een grote hoeveelheid gas afgeeft. Dit proces wordt pyrolyse genoemd. Het zijn deze gassen, voorverwarmd en vermengd met lucht, die worden verbrand in de tweede kamer van de ketel voor vaste brandstof.
Dergelijke apparatuur wordt geproduceerd in twee versies - met de bovenste opstelling van de gasverbrandingskamer en met de onderste.Ontwerpen met de lagere locatie van de naverbrander zijn veel vaker te vinden dan hun tegenhangers met de bovenste opstelling van de oven. Met de bovenste locatie van de brandkamer is het handig genoeg om brandstof te laden. Omdat de beweging van verbrandingsproducten niet natuurlijk is, dat wil zeggen - van boven naar beneden - wordt de trek geforceerd uitgevoerd. Zo zorgt het ontwerp voor een ventilator.
Vaste brandstof pelletketels
Pellets - pellets geperst uit hout en zijn afval met een diameter van 6 tot 8 mm. Daarnaast worden bijproducten van de landbouw veel gebruikt voor de productie van pellets. Dit is de schil van planten, stro, turf, enz. Het belangrijkste criterium waarmee de belangrijkste grondstof voor de productie van korrels wordt geselecteerd, is de aanwezigheid van een stof zoals lignine. Het is lignine dat zorgt voor de binding van de massa bij de productie van dit soort biobrandstof.
Pellets die onder druk zijn samengeperst, krijgen een iets hogere dichtheid dan de grondstoffen waaruit ze zijn gemaakt. Zo neemt de specifieke verbrandingsdichtheid toe. Ketels die kleine fractie korrels als brandstof gebruiken, hebben ontwerpkenmerken. De belangrijkste structurele elementen zijn:
- Opvangbak.
- Pellet toevoermechanisme naar de verbrandingszone.
- Brander.
- Automatische ontstekingsinrichting.
- Regelmechanisme met temperatuursensoren.
Bij het ontwerp van pelletketels met vaste brandstof worden twee soorten branders gebruikt: fakkel en retort. In een brander van het type toorts vindt de verbranding van pellets plaats als gevolg van de geforceerde luchtstroom, die een vlamtoorts vormt. Retortbranders zijn een volumetrische kom gemaakt van hittebestendig staal of gietijzer. Door het midden van zo'n kom loopt een mechanische toevoer van pellets. Verbranding vindt plaats over het gehele oppervlak van de kom.
Elke soort heeft bepaalde voor- en nadelen. Branders van het type toorts zijn dus eenvoudiger qua ontwerp. De voordelen zijn onder meer dat er geen eisen worden gesteld aan de kwaliteit van pellets. Het type retortbranders wordt gekenmerkt door een groter vermogen en een hoger rendement. Branders van dit type stellen echter hogere eisen aan de kwaliteit van brandstofpellets.
Belangrijke ontwikkelingstrends
Deze trends kunnen veilig worden toegeschreven aan de automatisering van het verbrandingsproces. Het proces van het verbranden van vaste brandstof is vrij moeilijk te stoppen. Daarom doen zich vaak situaties voor waarin de energie-output van de ketel niet aan de behoeften voldoet. Dat wil zeggen, dergelijke apparatuur is niet bedoeld voor kortstondig gebruik. Dit nadeel kan worden verholpen door een buffertank in het verwarmingssysteem te installeren. Het vervult de functie van het verzamelen van thermische energie met de daaropvolgende overdracht naar het verwarmingssysteem.
Modellen van verwarmingsketels op vaste brandstof, die door de moderne industrie worden geproduceerd, zijn een waardig alternatief voor apparatuur die gas, elektriciteit en diesel als brandstof gebruikt. De ontwerpen van moderne verwarmingsketels op vaste brandstof maken gebruik van innovatieve technologieën die hun concurrentievermogen op de markt voor verwarmingsapparatuur aanzienlijk vergroten.
