A caldeira é o principal elemento estrutural de qualquer sistema de aquecimento. Caldeiras de aquecimento de combustível sólido são um tipo de equipamento de aquecimento. Com a ajuda deles, é possível organizar o aquecimento em qualquer ambiente, incluindo um apartamento, uma casa particular ou a oficina de uma empresa industrial. O aumento constante dos preços dos principais tipos de transportadores de energia fóssil provocou um desenvolvimento bastante rápido de caldeiras a combustível sólido. É a eficiência de tais equipamentos que é considerada sua principal vantagem. Isso é alcançado devido ao baixo preço dos consumíveis de combustível.
O que são
Todos os tipos modernos de equipamentos são feitos de aço resistente ao calor ou ferro fundido. Cada um desses materiais tem certas características. Portanto, as opções de aço têm um custo menor e uma eficiência um pouco maior. Por via de regra, essa superioridade não excede 2%. Ao mesmo tempo, as caldeiras de ferro fundido são mais duráveis e têm a capacidade de aumentar a potência. Isso é possível adicionando seções padrão.
Condições de combustão
Sob as condições em que ocorre a combustão de combustível, o equipamento pode ser dividido nos seguintes tipos:
- Processo de combustão direta de caldeiras convencionais.
- Caldeiras com um longo ciclo de queima.
- Pirólise ou geração de gás.
- Caldeiras que usam combustíveis, transformadas em uma fração fina de grânulos.
Em uma caldeira de combustível sólido típica, a combustão ocorre em uma fornalha. Além da lenha convencional, você pode usar qualquer tipo de combustível sólido - carvão, turfa etc. Os produtos de combustão liberam energia térmica no trocador de calor, que a transfere para o transportador de calor no sistema de aquecimento. Das principais vantagens desta variante da caldeira, vale destacar a simplicidade do projeto. A combustão do combustível ocorre dentro de 2-6 horas.
Longo processo de gravação
Equipamento que aumenta significativamente o tempo do processo de combustão em uma guia, possui alguns recursos de design. O forno da caldeira tem uma forma cilíndrica. O próprio processo de combustão ocorre na camada superior e se move para baixo. A espessura da camada de queima superior é de cerca de 20 cm e um distribuidor de ar móvel está localizado no forno dessa caldeira. À medida que a camada queima, ela cai, fornecendo a próxima camada para queimar. O ar é dosado e é suficiente para queimar a camada superior. Assim, a operação contínua da caldeira é alcançada. O horário de funcionamento varia de 12 a 30 horas. Na concepção de uma caldeira desse tipo, não há cinzeiro e grelha.
Nas caldeiras com um longo ciclo de combustão, é possível ajustar a potência. Isso é obtido ajustando o suprimento de ar à câmara de combustão selada. Das principais desvantagens, vale destacar a demanda por qualidade do combustível. A porcentagem de sua umidade não deve exceder um valor de 30%. A melhor opção é considerada umidade de 15 - 20%.
Opções de pirólise de caldeiras a combustível sólido
A concepção desse equipamento de aquecimento prevê duas câmaras separadas. Ambas as câmaras estão apertadas. A primeira câmara fornece aquecimento com suprimento de ar limitado. A alta temperatura e a falta de oxigênio levam ao fato de que a madeira começa a se decompor, emitindo uma grande quantidade de gás. Esse processo é chamado de pirólise. São esses gases, pré-aquecidos e misturados ao ar, que são queimados na segunda câmara da caldeira de combustível sólido.
Esse equipamento é produzido em duas versões - com a disposição superior da câmara de combustão de gás e com a inferior.Projetos com a localização mais baixa do pós-combustor podem ser encontrados com muito mais frequência do que seus correspondentes na disposição superior do forno. Com a localização superior da câmara de incêndio, é conveniente o suficiente para carregar combustível. Como o movimento dos produtos de combustão não é natural, ou seja, de cima para baixo, o calado é realizado de maneira forçada. Assim, o design prevê um ventilador.
Caldeiras a pellets de combustível sólido
Grânulos - grânulos prensados em madeira e seus resíduos com um diâmetro de 6 a 8 mm. Além disso, os subprodutos agrícolas são amplamente utilizados para a produção de pelotas. É a casca das plantas, palha, turfa, etc. O principal critério pelo qual a principal matéria-prima para a produção de grânulos é selecionada é a presença de uma substância como a lignina. É a lignina que fornece a ligação da massa na produção desse tipo de biocombustível.
Os pellets comprimidos sob pressão adquirem uma densidade um pouco maior que a matéria-prima da qual foram feitos. Assim, a densidade específica da combustão aumenta. Caldeiras que usam pequenos grânulos de fração como combustível têm características de design. Os principais elementos estruturais são:
- Coletor de recebimento.
- Mecanismo de alimentação de pellets para a zona de combustão.
- Queimador.
- Dispositivo de ignição automática.
- Mecanismo de controle com sensores de temperatura.
No projeto de caldeiras a pellets de combustível sólido, dois tipos de queimadores são usados - flare e retorta. Em um queimador do tipo tocha, a combustão de pellets ocorre devido ao fluxo de ar forçado, que forma uma tocha de chama. Os queimadores de retorta são uma tigela volumétrica feita de aço resistente ao calor ou ferro fundido. Através do centro de uma taça existe um suprimento mecânico de pellets. A combustão ocorre em toda a superfície da tigela.
Cada espécie tem certas vantagens e desvantagens. Portanto, os queimadores do tipo tocha são mais simples em termos de design. As vantagens incluem não exigir a qualidade dos pellets. O tipo de retorta de queimadores é caracterizado por maior potência e maior eficiência. No entanto, queimadores deste tipo são mais exigentes quanto à qualidade dos pellets de combustível.
Principais Tendências de Desenvolvimento
Essas tendências podem ser atribuídas com segurança à automação do processo de combustão. O processo de queima de combustível sólido é bastante difícil de parar. Portanto, muitas vezes surgem situações em que a produção de energia da caldeira não atende às necessidades. Ou seja, esse equipamento não se destina a operação de curto prazo. Essa desvantagem pode ser eliminada com a instalação de um tanque-tampão no sistema de aquecimento. Ele desempenha a função de acumular energia térmica com sua subsequente transferência para o sistema de aquecimento.
Os modelos de caldeiras a combustível sólido, produzidos pela indústria moderna, são uma alternativa digna de equipamento que utiliza gás, eletricidade e diesel como combustível. Os projetos das caldeiras modernas de combustível sólido usam tecnologias inovadoras que aumentam significativamente sua competitividade no mercado de equipamentos de aquecimento.
