Variedades e características modernas de caldeiras de combustível sólido

A caldeira é o principal elemento estrutural de qualquer sistema de aquecimento. As opções de combustível sólido para caldeiras de aquecimento são um tipo de equipamento de aquecimento. Com a ajuda deles, pode organizar o aquecimento em qualquer divisão, incluindo um apartamento, uma casa privada ou uma oficina de uma empresa industrial. O aumento constante dos preços dos principais tipos de fontes de energia fóssil provocou um desenvolvimento bastante rápido das caldeiras de combustível sólido. É a eficiência desse equipamento que é considerada sua principal vantagem. Isso é conseguido devido ao baixo preço do combustível consumível.

O que são

Todos os tipos modernos de tais equipamentos são feitos de aço resistente ao calor ou ferro fundido. Cada um desses materiais possui certas características. Portanto, as opções de aço têm um custo menor e eficiência um pouco maior. Via de regra, essa superioridade não ultrapassa 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

De acordo com as condições em que ocorre a combustão de combustível, o equipamento pode ser dividido nos seguintes tipos:

• Caldeiras convencionais com processo de combustão direta.
• Caldeiras de longo ciclo de combustão.
• Pirólise ou geração de gás.
• Caldeiras que utilizam como combustível processado em pelotas de frações finas.

Na versão usual de uma caldeira de combustível sólido, a combustão ocorre em uma fornalha. Além da lenha comum, pode-se usar qualquer tipo de combustível sólido - carvão, turfa, etc. Os produtos da combustão liberam energia térmica para o trocador de calor, que a transfere para o refrigerante no sistema de aquecimento. Dentre as principais vantagens desta opção de caldeira, vale destacar a simplicidade do projeto. A combustão do combustível ocorre dentro de 2 a 6 horas.

Processo de queima longo

O equipamento, que aumenta significativamente o tempo do processo de combustão em uma guia, tem algumas características 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 combustão superior é de cerca de 20 cm. Há um distribuidor de ar móvel no forno dessa caldeira. Conforme a camada queima, ela desce, garantindo a combustão da próxima camada. O ar é fornecido dosado e é suficiente apenas para a combustão da camada superior. Assim, consegue-se um funcionamento a longo prazo da caldeira. O horário de funcionamento varia de 12 a 30 horas. Não há nenhum cinzeiro e grelha no projeto de tal caldeira.

Em caldeiras com ciclo de combustão longo, é possível ajustar a potência. Isso é conseguido ajustando o suprimento de ar para a câmara de combustão selada. Das principais desvantagens, vale destacar a exatidão com a qualidade do combustível. A porcentagem de seu conteúdo de umidade não deve exceder 30%. A melhor opção é considerada uma umidade de 15 a 20%.

Opções de pirólise para caldeiras de combustível sólido

O projeto de tal equipamento de aquecimento prevê duas câmaras separadas. Ambas as câmaras são seladas. Na primeira câmara, o aquecimento é fornecido com um suprimento de ar limitado. A alta temperatura e a falta de oxigênio fazem com que a madeira se decomponha, liberando uma grande quantidade de gás. Este processo é denominado 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 localização superior da câmara de combustão dos gases e com a inferior. Estruturas com uma localização inferior da pós-combustão podem ser encontradas com muito mais frequência do que suas contrapartes com uma localização superior da fornalha. Com a localização superior da câmara de lenha, é bastante conveniente carregar combustível. Como o movimento dos produtos da combustão não é natural, ou seja, - de cima para baixo - o impulso é feito de forma obrigatória. Assim, o projeto prevê a presença de um ventilador.

Caldeiras de combustível sólido para pellets

Pellets - grânulos prensados ​​da madeira e seus resíduos com diâmetro de 6 a 8 mm. Além disso, os subprodutos agrícolas são amplamente utilizados para a produção de pellets. São as cascas de plantas, palha, turfa, etc. O principal critério para a escolha da principal matéria-prima para a produção de grânulos é a presença de uma substância como a lignina. É a lignina que garante a adesão da massa na produção desse tipo de biocombustível.

Os pellets comprimidos sob pressão adquirem uma densidade ligeiramente superior à das matérias-primas com as quais foram feitos. Assim, a densidade de combustão específica é aumentada. As caldeiras que usam grânulos finos como combustível possuem características de design. Os principais elementos estruturais são:

• Recebendo tremonha.
• Mecanismo de alimentação de pellets na zona de combustão.
• Queimador.
• Dispositivo de ignição automática.
• Mecanismo de controle com sensores de temperatura.

No projeto de caldeiras de pellets de combustível sólido, dois tipos de queimadores são usados ​​- flare e retorta. Em um queimador do tipo maçarico, a combustão dos pellets ocorre devido ao fluxo de ar forçado, que forma a chama do maçarico. Os queimadores de retorta são uma tigela volumétrica feita de aço resistente ao calor ou ferro fundido. Os pellets são alimentados mecanicamente através do centro de tal tigela. A queima ocorre em toda a superfície da tigela.

Cada tipo tem certas vantagens e desvantagens. Assim, os queimadores de flare são mais simples em termos de design. As vantagens incluem a não exatidão com a qualidade dos pellets. Os queimadores do tipo retorta são caracterizados por maior potência e maior eficiência. No entanto, os 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 próprio processo de queima de combustível sólido é bastante difícil de interromper. 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. Esta desvantagem pode ser eliminada instalando um tanque tampão no sistema de aquecimento. Desempenha a função de acumular energia térmica com sua posterior transferência para o sistema de aquecimento.

Modelos de caldeiras de combustível sólido, que são produzidos pela indústria moderna, representam uma alternativa válida aos equipamentos que usam gás, eletricidade e óleo diesel como combustível. Nos projetos de modernas caldeiras a combustível sólido, são utilizadas tecnologias inovadoras que aumentam significativamente sua competitividade no mercado de equipamentos de aquecimento.