Печь на солярке: виды автономных обогревательных устройств

Печь на солярке: сферы применения, виды и варианты конструкций, схемы, как сделать

Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик*

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

У дизельного топлива (соляровое масло, солярка, соляра; попросту – дизель) высоки отношение теплотворной способности к стоимости и транспортабельность, а по пожароопасности оно ближе к растительным маслам и тяжелым нефтепродуктам, чем к светлым. Поэтому печь на солярке широко используется всюду, где нет местного топлива или возможностей для его заготовки. Достоинство печи на дизеле (дизельной печи) еще в том, что она без наддува быстро выходит на полный ход. Фактически, дизельная печь – единственное энергонезависимое средство быстро прогреть не утепленное сильно выстывшее помещение.

Печи на дизельном топливе промышленного производства

Однако делать достаточно безопасную печь на солярке своими руками нужно гораздо внимательнее и с более глубоким знанием дела, чем на тяжелом жидком топливе, напр., на отработке. По летучести (испаряемости) соляра ближе все-таки к светлым нефтепродуктам. Сжигать дизель в безнапорной горелке (попросту – в ванне) с регулировкой подачи воздуха дросселем, как масло, ни в коем случае нельзя: возможно вскипание топлива по всей массе и – взрыв.

Авторы популярных руководств рунета по данной теме, похоже, больше разбираются в списывании друг у друга, чем в теплотехнике. Абсурдность ошибок доходит до некоей «медицинской горелки» (. ). Из медицинской грелки возможно (но не надо) сделать питательный резервуар для печи с капельницей. Но что такое «медицинская горелка» если кто и знает, то не медики. В настоящей статье описано, какую возможно и как правильно сделать печь на дизельном топливе своими руками.

Примечание: энергонезависимые печи, способные быстро войти в максимальный режим и греть не утепленные помещения, чаще всего называют чудо-печами. Другой смысл названия чудо-печь – многотопливная, в т.ч. на твердом, жидком топливе и газе. Еще один – автономная печь на солярке, отработке и, возможно, керосине. В данной публикации в зависимости от контекста возможно использование термина «чудо-печь» в любом из указанных смыслов.

О безопасности

Даже «правильная» самодельная печь на солярке с точки зрения правил пожарной безопасности не существует – ППБ прямо запрещают использование самодельных отопительных приборов на жидком и газообразном топливе. Само наличие такого агрегата в домашнем хозяйстве делает любую страховку от пожара, взрыва и отравления летучими веществами недействительной, а его владельца и, возможно, изготовителя, виновным во всех последствиях какого бы то ни было происшествия из-за печи. Поэтому задача изготовления самодельной дизельной печи сводится к чисто техническим мерам обеспечения ее безопасности; формальная сторона – полностью ваш риск.

О парах солярки следует упомянуть подробнее. Они не просто вонючие, они токсичны, канцерогенны и пропитывают даже старый бетон. Поэтому для жилых помещений, хранилищ пищевых продуктов, теплиц, помещений для содержания домашнего скота и птицы однозначно пригодна только и только сертифицированная к данным условиям эксплуатации дизельная печь промышленного производства, причем не стационарная для временного использования.

Стационарные отопительные приборы на жидком топливе для индивидуального дома выпускаются и могут быть изготовлены самостоятельно с учетом – см. выше. Но в таком случае они обязательно должны быть двухконтурными, т.е. передавать тепло от сгорания топлива теплоносителю, и располагаться в несгораемой пристройке с отдельным, т.е. с улицы, входом.

Какую делать?

Имея в виду требования безопасности, самодельная дизельная печь в принципе может быть построена под одной из след. схем:

  • Двухконтурной газовоздушной;
  • Фитильной;
  • Капельной.

Пушка

Двухконтурная газовоздушная отопительная печь не что иное, как теплопушка или автопечка, в зависимости от мощности. Ее достоинство – мгновенный прогрев помещения; в этом смысле теплопушка самая чудесная из чудо-печей. Как она устроена и как сделать теплопушку для гаража из деталей и узлов негодных устройств того же рода, см. видео:

Видео: пушка-обогреватель на солярке/отработке

Помимо технологической сложности (нужны точеные, фрезерованные и штампованные детали из жаростойких материалов) и энергозависимости (для наддува и защитно-управляющей электроники, без чего теплопушка вовсе не работает), очень серьезный порок теплопушек – прожорливость. Вторичный теплоноситель воздух, его теплоемкость и теплопроводность ничтожны, поэтому теплообменник нужно греть сильно и внутренние теплопотери велики. Расход топлива теплопушкой ок. 1,15 л/час на 10 кВт тепловой мощности. На прогрев обычного гаража расходуется 3-5 л соляры. При теперешних ценах на дизтопливо от такого тепла как-то не особо уютно. Единственно приемлемая сфера применения теплопушки в быту – прогрев перед выездом неотапливаемого гаража, чтобы успеть по-теплому принести с подзарядки и поставить аккумулятор.

Фитиль

Устройство фитильной печи на жидком топливе аналогично всем известному керогазу, слева и посередине на рис. В настоящее время выпускаются также бытовые отопительно-варочные печи Солярогаз (справа); их основное топливо дизель, но можно запускать и на керосине, расход которого будет немного больше, чем в керогазе.

Фитильные печи на жидком топливе могут нерегулярно использоваться для приготовления пищи в проветриваемых помещениях, но как стационарные кулинарные непригодны – еда прованивается горючкой. Их главные недостатки, во-первых, технологическая сложность. Удивлены? Но детали этих грубых железяк на самом деле должны делаться весьма точно из высококачественных материалов, иначе фитильная печь становится пожаро- и взрывоопасной. Во-вторых, ограниченная тепловая мощность: технически ок. 5 кВт; по безопасности 2,5-3 кВт.

Оба этих недостатка обусловлены одним и тем же обстоятельством – в фитильных приборах с мокрым фитилем тепловыделение с увеличением размеров агрегата растет быстрее, чем теплоотдача. Керогаз-котел сразу взорвется от перегрева. Но отсюда же вытекает важное для самодельщиков следствие: маленькую фитильную печку для дачи, похода и рыбалки можно сделать вполне безопасной, насколько это вообще возможно для приборов на жидком топливе. Особенно – если применить сухой фитиль, т.е. вместо керогаза сделать примус. При объеме топливного бака до 0,5-0,7 л в него можно будет заливать вообще любую горючую жидкость, кроме эфира, от спирта и бензина до рапсового масла.

Читайте также:
Виды теплообменников для банных печей, сравнение, обзор моделей

Чертежи и рекомендации по изготовлению самодельного мини-примуса даны на рис. ниже. Бак можно спаять из латуни той же толщины; припой – с температурой плавления от 220 градусов: ПОС-10, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90. Оптимальный диаметр сопла для солярки и керосина – 0,6 мм. При емкости бака до 0,2 л таким же образом можно сделать спиртовку, более экономичную и безопасную, чем с мокрым фитилем, см. рис. справа; сопло – 0,8-1,0 мм.

Самодельный многотопливный походный примус

Примечание: диаметр сопла примуса зависит в обратном порядке более от теплотворной способности (энергоемкости) топлива, чем от его текучести. Чем больше тепла топливо выделяет, тем уже должно быть сопло.

Капельницы

Оптимальный вариант самодельного дизельного отопительного прибора – капельная печь на солярке:

  1. Экономична: расход топлива в достаточно проработанной конструкции менее 0,6 л/час на 10 кВт тепловой мощности.
  2. На тепловую мощность до 20 кВт (чего достаточно для отопления небольшого дома или большой теплицы/птичника/скотного сарая) может быть конструктивно и технологически полностью выполнена в домашних условиях.
  3. Под капельное сжигание дизеля возможно доработать любую печку-буржуйку, причем возможность запуска на твердом топливе остается.
  4. Капельной буржуйкой на солярке в соотв. техническом исполнении (см. далее) можно отапливать теплицы, птичники, свинарники, коровники и т.п.
  5. Также с капельным сжиганием дизтоплива возможно построить чудо печь на солярке и отработке для обогрева подсобных помещений.
Принцип действия

В печи-капельнице топливо капает в ванну с раскаленным достаточно массивным испарителем. Он разогревается при запуске печи сгорающим фитилем (тряпка, газета, туалетная бумага), пропитанным любой горючей жидкостью. Когда фитиль почти сгорит, но язычки пламени еще будут, пускают капель. Капли горючего, падая на испаритель, вскипают, пары загораются, поддерживая его температуру, и полностью сгорают в дожигателе, выделяя полезное тепло.

Примеры конструкций

Буржуйка

Легче всего переделать под солярку печку-буржуйку. Тепловая мощность будет до 5-7 кВт при расходе топлива 300-500 мл/час. Топливная аппаратура той же конструкции практически без изменений может быть использована в более мощных отопительных котлах на дизеле, а также для запуска на отработке и керосине.

Схема доработки буржуйки под дизтопливо дана на рис. ниже. Дефлекторы не дают парам горючего остыть, прежде чем те сгорят. Кстати, дефлекторы увеличивают экономичность печи при запуске на дровах и угле. Высота бортика пламенной чаши – 60-80 мм; емкость ее не должна быть меньше емкости питательного резервуара (см. ниже). Ход печи на жидком топливе, если можно так выразиться, обратный: воздух поступает в настежь открытую дверцу топливника; поддувало закрыто. В противном случае печка становится прожорливой и быстро закоксовывается (обрастает нагаром).

Как переделать буржуйку на жидкое топливо

Питание, запуск и ход

Печь-капельница на солярке будет достаточно безопасной и проявит все свои достоинства только если топливная аппаратура собрана и налажена правильно. Выполняется питание капельной печи обязательно 2-ступенчатым, с буферным питательным резервуаром. Причина – довольно сильная зависимость частоты капели от наружной температуры и напора в подводящем трубопроводе. Напор, в свою очередь, определяется уровнем топлива в баке или степенью его наддува. Закапало реже – испаритель остыл, печка погасла, чаша переполнилась и топливо потекло наружу. Закапало чаще – капли не успевают испаряться, в чаше коптящее пламя, печка зря жрет горючку. Если нет питательного резервуара, может дойти вообще до беды: из печки потечет пылающая струя. Поэтому изготовление и запуск печей на жидком топливе с одноступенчатым питанием – занятие для оголтелых экстремалов или тех, кому терять больше нечего, а спать очень хочется.

Оба капилляра (см. рис.) выполняются из красной меди. Тут дело в смачиваемости металла топливом: по узкой трубке из другого материала оно или вовсе не просочится, или систему питания не удастся наладить. Налаживание начинают с подбора длины предохранительного капилляра диам. 1,5 мм. Объем питательного резервуара необходим 0,25-0,5 л; его высота – 7-12 см. Длину предохранительного капилляра подгоняют так, чтобы при заполненном до верха питательном резервуаре частота капели была 25-30 капель за 10 с.

Далее подгоняют питательный капилляр диам. 0,6 мм; топливо в баке должно быть залито на полный напор H. При полностью открытом игольчатом вентиле и минимально допустимой наружной температуре частота капели из топливопровода в питательный резервуар должна быть на 2-3 капли за 10 с меньше. Эту же частоту капели выставляют игольчатым краном при запуске печи при более высокой наружной температуре.

Для запуска печи в огневую чашу кладут сгорающий фитиль (см. выше). Когда он прогорит, как надо, наливают топливо в питательный резервуар и пускают капель из топливопровода. Печка будет на ходу 4-5 час; если время обогрева требуется меньшее, игольчатый вентиль прикрывают. Только от питательного резервуара ход печи продлится 1-1,5 час.

Примечание: для отопления капельной печкой помещений для домашних животных и теплиц хорошо подходят банные печи с каменкой, см. рис. Топливный туннель и питательный резервуар выводят через перегородку в смежное помещение, чтобы живность не зачахла и мясо/яйца не воняли. Каменку, в отличие от бани, заполняют тяжелым не пористым камнем – гранитом и т.п.

Чертежи печи с каменкой, пригодной для доработки на солярку

Читайте также:
Расположение печи в доме - место русской печи в деревянном доме

Для гаража

Печь на солярке и отработке для гаража

Печь на солярке для гаража должна запускаться и на отработке. Оптимальная конструкция гаражной чудо-печи показана на рис. справа; пламенная чаша под капель (выдвинута) является одновременно и емкостью для безнапорного сгорания масла. Мощность – до 5 кВт на одну колонну-дожигатель (райзер), но делать печку более чем на 2 райзера недопустимо, может взорваться! Данные конструкции:

  • Материалы – квадратная профтруба 180х180х6 для лежака (камеры сгорания) и дожигателя, и 100х100х6 для райзеров.
  • Длина лежака 380 мм, дожигателя 1000 мм, высота райзеров 500 мм.
  • Отверстия в райзерах диаметром 10 мм на всех 4-х сторонах по 8 равномерно по оси.
  • Для запуска печи на отработке питательный резервуар необходимо отсоединить, а патрубок капельницы снаружи заглушить.
  • Отдельный дефлектор не нужен, им служит крышка лежака.

Отопление капельницами

Если капельная печь используется для отопления, нужна ее мощность не менее 15-16 кВт. Только увеличением частоты капели этого не добиться: из-за возросшего тепловыделения капли будут испаряться еще в подводящей трубке. Печка (теперь уже самодельный котел на жидком топливе) перейдет на горение хлопками, а потом погаснет. Поэтому в отопительном котле на солярке и отработке трубку капельницы подводят к пламенной чаше в рубашке, охлаждаемой потоком воздуха.

Но это еще не все. Вследствие того же большего тепловыделения испарение топлива и горение паров будут интенсивнее. Часть топливного пара будет сразу отброшена в сторону, не сгорит и станет накапливаться в объеме котла, что может привести к взрыву. Поэтому на выходе топливопровода ставят завихритель, и конструкция дефлектора будет иной, чем в капельной буржуйке.

Схема системы отопления с капельным котлом на солярке

Подача воздуха при мощности до прим. 12 кВт термоконвекционная энергонезависимая: забираемый воздух сначала нагревается в воздушной рубашке дымовой трубы, а затем несколько остывает в алюминиевом гофрошланге, что и обеспечивает необходимый «подсос». На большую мощность необходим наддув от вентилятора ок. 60 Вт, напр., обдувающего радиатор ВАЗ-2109.

Примечание: чертежи капельного отопительного котла из газового баллона на мощность до 12 кВт и воздухогрейной печи из труб на 10 кВт с охлаждаемой капельницей даны на след. рис.:

Чертежи капельных котлов на солярке для водяного и воздушного отопления

Существенный недостаток описанной системы – во избежание погасания горелки и накопления в нем взрывоопасных паров вода в рубашке котла должна течь противотоком естественной термосифонной циркуляции, т.е. сверху вниз. Поэтому в системе необходим циркуляционный насос с энергонезависимой (термомеханической) автоматикой аварийного останова котла при прекращении электропитания. Все это делает данную систему весьма сложной и в то же время ненадежной.

Построить капельный котел для системы водяного топления с естественной термосифонной циркуляцией возможно, но в таком случае усложняется его конструкция и становится необходимым принудительный наддув воздуха в рубашку охлаждения топливопровода. Если вы желаете отапливаться непременно дизтопливом или просто нечем больше, то чертежи капельного отопительного котла с естественной циркуляцией теплоносителя в водяной рубашке см. на след. рис.

Чертежи капельного котла на солярке для системы водяного отопления с термосифонной циркуляцией

Тоже вариант

Существует еще один способ запустить дровяно-угольную печь на керосине и солярке: сунуть ей в топку эжекционную горелку. Он возможен, если есть источник сжатого воздуха – наддув нужен 1,5-2 ати. При условии, что топливный бак расположен ниже горелки (это совершенно обязательно!) данный способ максимально безопасен: нет наддува – горелка гаснет. Сборочный чертеж распылительной головки эжекционной горелки для бензина, керосина и дизтоплива дан на рис. Воздух подается в кольцевой зазор (выделено цветом); недостающие размеры можно взять пропорционально, т.к. чертеж в масштабе.

Чертеж распылительной головки эжекционной горелки для жидкого топлива

Вывод

Итак, в каких же случаях обогрев соляркой оправдан? Пищу готовить на дизельном топливе нельзя однозначно. Первый: допустим, вам поставляют бесплатно, ну, скажем, американскую сланцевую солярку, а заготовки топлива не месте по тем или иным причинам невозможны. Второй: другого топлива просто нет и не предвидится. При любых других обстоятельствах вопрос об использовании дизтоплива для отопления следует рассматривать в самую последнюю очередь.

Дизельное отопление загородного дома

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

При возведении дома одной из приоритетных задач любого застройщика становится вопрос: «А чем отапливать жилище?». Хорошо известно, что топиться магистральным газом удобно и дёшево. Но как быть, если трубы с «голубым топливом» нет, а переходить на твердое топливо совсем не хочется? Чем ещё можно обогреть дом? Тема нашего материала – отопление на дизельном горючем.

Опираясь на опыт участников FORUMHOUSE мы расскажем вам о достоинствах, недостатках, а также об особенностях дизельного отопления загородного дома.

Плюсы дизельного отопления

Низкие затраты на установку оборудования. Монтаж других систем отопления, выходит дороже, чем установка отопления на дизельном топливе;

В отличие от газовой котельной, на установку дизельного котла не требуется получение разрешительной документации;

Отпадает необходимость монтажа сложной системы дымохода. В стене делается отверстие, и из него, наружу выводится дымоход;

Возможность полностью автоматизировать работу дизельного котла. Котел автоматически поддерживает нужную температуру воды в системе отопления. Если вода остыла – горелка сама включается, и выключается, когда вода достигла необходимой температуры;

Читайте также:
Лучшие модели электрических печей для бани и сауны

Минусы дизельного отопления

Высокую цену отопления. Из-за постоянного роста стоимости солярки топиться дизельным топливом выходит дороже чем – газом, углём, дровами и пеллетами;

Энергозависимость. Для работы котла необходимо постоянное электропитание;

Так как в солярке могут содержаться различные примеси, для питания котла необходимо использовать качественное топливо;

Запах топлива и шум во время работы горелки. Решается дополнительной звукоизоляций помещения, где установлен котёл.

Дизельная система отопления, с чего начать?

Сегодня на рынке существует огромный перечень фирм предлагающих дизельные котлы. КПД дизельного котла, в зависимости от производителя и конструктивных особенностей модели колеблется от 75% до 85%.

Вопрос, который в первую очередь задают большинство домовладельцев: «А какой будет расход топлива при эксплуатации дизельной системы отопления?»

Расход дизтоплива при постоянной работе 0,9 литра в час. А в среднем, 0,5-0,7 л/час. Но подобный расход достигается только в очень хорошо утеплённом доме. Усреднённый расход дизельного топлива составляет 1л/час на 100м2.

Но перед тем как идти и покупать котёл, сначала нужно определиться с местом его установки – котельной.

Другой пользователь FORUMHOUSE (ник на форуме Хортэк СПБ) советует при устройстве дизельных котельных ориентироваться на нормы, предъявляемые к газовым котельным, а именно:

  • Высота потолков — не ниже 2,2 м;
  • Площадь — не менее 4 кв. м на каждый котел;
  • Дверной проем — не менее 80 см;
  • Окно – на каждые 10 куб. м помещения — 0,3 кв. м окна;
  • Приточная вентиляция – 8 кв. см на 1 кВт номинальной мощности котла или 30 кв. см на 1 кВт, если приток воздуха из внутренних помещений;
  • Площадь сечения дымохода не должна быть меньше площади выходного сечения котла;
  • Канал приточной естественной вентиляции на расстоянии 30 см от потолка;
  • Источник электропитания, размещенный на отдельном автомате;
  • Шина контура заземления;
  • Запас дизельного топлива в котельной, не более 800 л.

Так как требования к дизельным котельным не такие строгие, как к газовым, то на практике, ставят ёмкости и по 2000 литров, а окна делают меньше или вообще не делают. Главное – должен быть приток воздуха и место для сервисного обслуживания котла.

При устройстве дизельной котельной следует обратить внимание на такой немаловажный факт, что для работы котлов с турбированной горелкой не требуется дорогостоящий монтаж специального дымохода. Достаточно будет приобрести коаксиальный дымоход и вывести его сквозь стену. Такая труба эффективно удаляет продукты сгорания в атмосферу иодновременно забирает чистый воздух с улицы.

Также выпускаются модели дизельных котлов позволяющих в любой момент демонтировать дизельную и установить газовую горелку. Приобретение подобного типа котла позволит сэкономить ваши денежные средства, если в перспективе предполагается подключение к газовой магистрали.

Как рассчитать мощность котла?

А какой мощности выбрать котёл? Чтобы правильно рассчитать мощность котла необходимо учесть несколько параметров:

  • Площадь дома;
  • Высоту потолков;
  • Толщину утеплителя;
  • Количество окон.

Но для того чтобы наметить вехи, можно прибегнуть к помощи таблицы:

При высоте потолков до 3 метров мощность котла рассчитывается из соотношения 1кВт на 10м2. Если предполагается установка 2-х контурного котла, который будет обеспечивать дом теплом и горячим водоснабжением, то мощность следует увеличить примерно на 20% от указанной в таблице.

При выборе дизельного котла следует учитывать и такой момент как материал, из которого изготовлен теплообменник котла. Так как дизельное топливо содержит серу, то при его сгорании образуется едкий конденсат, который может привести к образованию очагов коррозии, которые могут со временем разрушить металл. Поэтому опираясь на опыт пользователей FORUMHOUSE можно рекомендовать к использованию котлы с теплообменниками, изготовленными из нержавеющей стали или чугуна.

Топливная ёмкость

К выбору ёмкости для хранения дизельного топлива необходимо относится также тщательно, как и к выбору котла. Так какие требования предъявляются к баку?

Во первых – необходимо определиться с местом хранения ёмкости. Независимо от того, будет ли бак расположен в котельной или находится рядом с домом, требуется выполнить одно из главных условий, а именно – беспрепятственный подъезд топливозаправочной машины. И хотя длина шлангов современных заправщиков может превышать 30 метров, интересен опыт пользователя ar_ca.

Так как шланг топливозаправщика достаточно тяжел и грязен, то, если тащить его в дом необходимо подложить что-нибудь на перегибах и порогах. Диаметр сопла заправочного пистолета составляет 50 мм и 1400 литров солярки мне залили менее чем за 10 минут. В случае разлива топлива, можно забросать это место опилками.

Также ar_ca советует обратить внимание на следующий момент. После заправки в шланге топливозаправщика остаётся примерно 50 литров солярки, и если вы не хотите «подарить» её водителю, то топливо необходимо слить в заранее припасённую ёмкость.

На что ещё необходимо обратить внимание?

Выдержка из СП 41–104–2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения» гласит, что вместимость расходного бака, устанавливаемого в помещении котельной, не должна превышать 0,8 м3. Этого объёма недостаточно для создания полноценной системы отопления. И хотя зачастую, многие из пользователей дизельного отопления устанавливают в котельную баки по 2000 – 4000 литров, наиболее целесообразный способ хранения топлива – это установка топливной ёмкости вне жилого помещения.

Подобный способ монтажа сулит дополнительные выгоды:

  • Нет необходимости заводить шланг топливозаправщика в дом. А это означает отсутствие грязи и запаха в помещении котельной;
  • Дополнительная безопасность в случае разлива топлива;
  • Из-за отсутствия громоздких баков увеличивается полезная площадь котельной.
Читайте также:
Индукционная печь из сварочного инвертора своими руками

Среди ёмкостей, наибольшим спросом пользуются вертикально ориентированные баки от 800 до 2000 литров. В случае необходимости, на их основе можно создать топливное хранилище большой емкости. Для этого баки соединяют между собой с помощью элементов топливной обвязки, что позволяет увеличить время работы котельной на одной заправке.

Ёмкости для баков бывают разные – пластиковые, металлические, стеклопластиковые. Есть и для подземного хранения топлива. При небольших объёмах хранения – не более 2000 литров закапывать бак не обязательно. Главное при уличном хранении топлива как следует утеплить ёмкость. Если топливопровод проходит в неотапливаемой зоне, то необходимо защитить его от промерзания.

При организации котельной с баком расположенным вне помещения необходимо предусмотреть дополнительный насос, который будет перекачивать топливо в котельную. В этом случае в котельной необходимо будет разместить небольшой бак ёмкостью от 100 до 200 литров, в который будет закачиваться топливо из основной ёмкости.

Особенности эксплуатации дизельной котельной в зимний период

Так как зимой вязкость солярки заметно повышается, то насосу может не хватить мощности, чтобы прокачать горючее через топливопровод. Поэтому, если ёмкость с соляркой установлена на значительном расстоянии от котельной, необходимо предусмотреть дополнительную теплоизоляцию топливопровода. Также при устройстве котельной необходимо помнить, что качество солярки бывает разным и поэтому в систему питания котла требуется включить топливный фильтр.

Установка бака с топливом под землю, сопряжена с большими материальными расходами и требует проведения большого объёма подготовительных земляных работ и квалифицированного монтажа системы питания.

Можно сказать, что дизельное отопление загородного дома – это комплексное решение, состоящее из множества факторов, требующих знаний и опыта. Узнать больше об эксплуатации дизельной котельной можно из ветки форума www.forumhouse.ru/threads/9226/, а здесь ведётся обсуждение жидкотопливных котлов и горелок.

Как выбрать надежный обогреватель для дома и дачи, работающий на солярке

В нашей жизни бывают разные случаи. Например — отопление ещё не включили, а на улице уже начались заморозки. Или же поехали на природу с палатками, а ночью внезапно ударили первые мороза. В этих случаях выручат обогреватели на солярке. Или как их ещё называют — буржуйки. Конечно, в отличие от газовых аналогов они намного тяжелее, но экономят расход топлива значительно лучше. Ещё одна особенность дизельных обогревателей — это доступность топлива. Его можно приобрести на любой заправке, а вот газовые баллоны на станциях заправлять обычно запрещено.

Что собой представляют нагреватели на солярке

Сейчас существует огромное количество моделей, которые различаются по форме, габаритам, мощности. Но все они имеют практически одинаковое строение. Нагреватели делятся на два вида: прямого и косвенного нагрева.

  • Прямой нагрев. В конструкции не предусмотрен дымоход, что делает затруднительным обогрев больших помещений.
  • Косвенный нагрев получили большое распространение из-за того, что тепло размеренно и быстро распределяется в помещении.

Буржуйка состоит из следующих элементов:

  • топливный бак с клапаном;
  • винт, который регулирует впрыскивание топлива;
  • фитильный блок (съёмный);
  • внешний корпус;
  • решётка;
  • отражатель.
  • бензиновая горелка;

Большая часть приборов управляется с помощью электроники. Иными словами, начинка у всех моделей одинаковая, а внешнее управление разное.

Зачем нужен обогреватель на солярке — где его использовать

Большую часть буржуек используют для того, чтобы отапливать большие площади. Это могут быть:

  • ангары;
  • теплицы;
  • склады;
  • стройка;
  • загородные дома.

Компактные модели больше подходят для:

  • отопления палаток;
  • обогрева водителя, пока он чинит машину в чистом поле зимой;
  • отопления сарая.
Как работает устройство и принцип действия


Работа буржуек практически не отличается от работы турбинных приборов. Горячий воздушный поток образуется путём смешивания вентилятором холодного воздуха с маслом топлива. Затем полученная смесь отправляется в топку. Благодаря электрической искре полученная воздушная масса вместе с окислителем возгорается. Когда солярка сгорает, она направляет свою энергию в теплообменник.

В теплообменнике установлен теплоноситель, куда направляется полученная энергия. Нагреваемый теплообменником воздух равномерно распространяется по всему помещению.

Разновидности оборудования

Приборы делятся по типу нагревательных элементов.

Обогреватели принудительного воздушного нагрева (пушки) создают направленную струю горячего воздуха, благодаря сгоранию топлива. В результате чего нагревательный элемент накаляется, а когда вентилятор начинает работать — воздух прямым потоком направляется по направлению «ствола».

Инфракрасные обогреватели, работающие по принципу солнечного обогрева очень выгодные, потому что в помещении, где работает этот прибор, воздух нагревается в самую последнюю очередь. А люди и окружающие предметы согреваются вначале.

Котлы отопления на бензиновом двигателе по принципу работы похожи на турбинные газовые модели. Только вместо газа, сгорает жидкое топливо.

Отзывы о дизельных обогревателях: плюсы и минусы

Отзывы об обогревателях на солярке говорят о том, что в большинстве случаев они имеют ряд достоинств. А именно:

  • большая часть буржуек работают автономно (задал нужную программу, и прибор работает самостоятельно);
  • экономия топлива;
  • доступность сырья на любой заправке;
  • самостоятельная установка;
  • разнообразность моделей по весу и габаритам.

Но среди пользователей так же есть те, которые недовольны некоторыми моментами работы дизельных нагревателей. А именно:

  • дороговизна самого оборудования;
  • высокий шум от горелки;
  • неэффективность работы, если топливо некачественное.

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Мини-печь Солярогаз Камин ПО 2,5

  • Мощность теплового двигателя: 2,5 кВт;
  • Габариты: 560 х 265 х 370 мм.;
  • Объём бака: 2,5 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 0,23 л/час;
  • Полная масса: 6,5 кг.;
  • Комплектация: узел защитной сетки оснащён кварцевым стеклом; особенностью является два отражательных экрана; бак герметически закрывается крышкой;
  • Применение: обогрев просторных помещений, приготовление пищи;
  • Производитель: Российская Федерация;
  • Гарантия производителя: 36 мес.;
  • Цена: 1900 рублей.
  • Дополнения: одной заправки хватает, чтобы поддерживать непрерывное тепло около 16 ч.
Читайте также:
Печи для дачи на дровах: Виды и классификации дровяных печей для отопления дачи
Обогреватель Солярогаз Aeroheat HS S2600 boxer

  • Мощность теплового двигателя: 2,6 кВт;
  • Габариты: 350х290х270 мм.;
  • Объём бака: 2,5 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 0,23 л/час;
  • Полная масса: 4,5 кг.;
  • Комплектация: передняя панель оснащена регулятором мощности; на узле сетки имеется кварцевое стекло;
  • Применение: обогрев просторных помещений, приготовление пищи;
  • Производитель: Российская Федерация;
  • Гарантия производителя: 36 мес.
  • Цена: 2500 рублей.
  • Дополнения: одной заправки хватает, чтобы поддерживать непрерывное тепло около 14 ч.
Воздуходувка Master XL 6

  • Мощность теплового двигателя: 17 кВт;
  • Габариты: 380×580×600 мм.;
  • Объём бака: 11 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 1,35 кг/час;
  • Полная масса: 18 кг.;
  • Комплектация: автоматическая система настройки пламени с фотоэлементом; дополнительная поствентиляция; тепло лучистое, не ощущается воздушного потока, дисплей с термостатом.
  • Применение: разморозка замёрзшего оборудования; обогрев рабочих мест; запылённые помещения; открытые места;
  • Производитель: брэнд США, сборка — Польша;
  • Гарантия производителя: 12 мес.
  • Цена: 38000 рублей.
  • Дополнения: легковоспламеняющиеся вещества должны находиться на расстоянии 2,5 м.
MASTER XL 91

  • Мощность теплового двигателя: 43 кВт;
  • Габариты: 970x990x710 мм.;
  • Объём бака: 60 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 2,3 кг/час;
  • Полная масса: 69 кг.;
  • Комплектация: датчик уровня топлива, дополнительная защита от перегрева, ручная настройка пламени, задержка при выключении двигателя.
  • Применение: большие помещения, разморозка труб, гаражи, теплицы.
  • Производитель: брэнд США, сборка — Польша;
  • Гарантия: 1 год.
  • Цена: 122000 рублей
  • Дополнения: во время падения, или наклона прибор отключается автоматически.
Отопительное устройство CAIMAN VAL6 EPXC

  • Мощность теплового двигателя: 40 кВт;
  • Габариты: 970×645×1235 мм.;
  • Объём бака: 58 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 3,19 кг/час;
  • Полная масса: 50 кг.;
  • Комплектация: регулятор уровня нагрева; цветной индикатор; система сгорания, которая растворяет запах и дым.
  • Применение: разморозка замёрзшего оборудования; обогрев рабочих мест; закрытые помещения; открытые места;
  • Производитель: Франция;
  • Гарантия производителя: оговаривается в гарантийном талоне.
  • Цена: 164000 рублей.
  • Дополнения: этот обогреватель обладает уникальной системой сгорания, которая уничтожает запах и дым, направляя его вверх.
OPTIMA BTS-150L
  • Мощность теплового двигателя: 20 кВт;
  • Габариты: 1160х320х1100 мм.;
  • Объём бака: 40 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 1,6 л/час;
  • Полная масса: 53 кг.;
  • Комплектация: система безопасности, которая отключает прибор, если он упал, или перегрелся; инновационная система сгорания без запаха топлива.
  • Применение: гаражи, теплицы, палатки автосервис и т.д.;
  • Производитель: Южная Корея;
  • Гарантия производителя: 3 года.
  • Цена: 99000 рублей.
  • Дополнения: прибор заряжается даже от простого прикуривателя автомобиля (12 v).
Дизельная пушка Ballu BHDP-20

  • Мощность теплового двигателя: 20 кВт;
  • Габариты: 680х400х280 мм.;
  • Объём бака: 12 л.;
  • Сколько расходуется топлива: 1,9 л/час;
  • Полная масса: 10 кг.;
  • Комплектация: нагреватель воздуха жидкотопливный; расположение ручки вверху.
  • Применение: нежилые помещения, локальный прогрев поверхностей;
  • Производитель: брэнд — Нидерланды, сборка — Китай;
  • Цена: 12700 рублей.
  • Гарантия производителя: гарантия производителя зависит от типа климатического оборудования.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Что учитывать при выборе

При выборе модели, необходимо учитывать следующие характеристики:

  • вес оборудования;
  • расход топлива;
  • удобство при транспортировке;
  • мощность двигателя;
  • для чего используется прибор.

Учитывая все вышеперечисленные параметры, к этим категориям подходят по мощности MASTER XL 91.

Для строительных работ, особенно если внутри помещения проводятся лакокрасочные работы лучше использовать дизельную пушку Ballu BHDP-20.

3 лучших модели

Исходя из характеристик и ценового диапазона можно выделить три лучших модели:

    Солярогаз Камин ПО 2,5 мощностью двигателя: 2,5 кВт оптимален по стоимости и поддерживает непрерывное тепло около 16 часов.

Стоимость

Стоимость буржуек варьируется в зависимости от района, где продают товар, их комплектации, а так же от страны-производителя. Отечественные модели (или их сборка в России) будут стоить намного дешевле, чем импортные аналоги. А цена на комплектацию зависит от того, сколько напичкано в приборе девайсов: электроника, дисплеи, регулятор температуры, защита от падения и перегрева. Поэтому выбирая прибор, необходимо подумать, что вы от него ожидаете. И какая мощность подойдёт для ваших нужд.

А приобрести товар можно в любом магазине по продажам спецтехники. В интернете есть немало дистрибьюторских организаций, которые занимаются продажей оборудования прямиком с завода-изготовителя.

Где купить обогреватель на солярке для дома и гаража?

В Москве
  1. Тепломост.ру Киевское шоссе, 500 м от МКАД, бизнес парк Румянцево, пав.141 +7(495) 723-00-33
  2. Товары для дачи ул. Большая Семеновская, 49 8 (495) 775-81-69
  3. РусТехникс ул. Вешних Вод, владение 4, строение 9 +7 (495) 120-0554
Санкт-Петербург
  1. ОСБ Нева ул. Заставская, д. 31/2, второй этаж 8 (812) 493-50-07
  2. Mnogobt.ru Трамвайный проспект, д.17, к.2 8(812) 642-65-05
  3. «СПб-Пикник» ул. Уральская, дом 1 (неподалеку от м. «Василеостровская») 8 (921) 956-89-04

Обогреватели на солярке, или проще — буржуйки, очень выгодные в плане расхода топлива. Тем более, что современные модели оснащены дополнительными девайсами, которые облегчают работу с прибором. Но в плане веса они пока уступают газовым аналогам.

Коксовая печь для превращения каменного угля в кокс

Схема, устройство и конструкция коксовой печи

Основными составляющими элементами подобного оборудования являются камеры коксования, в которые закладывается сырье, и отопительные промежутки, где происходит горение топлива. Уголь от зоны горения отделен стенками из огнеупорного кирпича, благодаря чему удается избежать окисления сырья. Камера коксования обладает следующими размерами: длина 12-16 м, высота 4-5 м, ширина 40-45 см.

Читайте также:
Температура горения дерева - какие дрова горят жарче других

Такая печь имеет целую батарею камер коксования, которых насчитывается несколько десятков штук. Уголь загружается через отверстия вверху с помощью тележки. Процесс переработки топлива длится около 15 часов. После его завершения готовый продукт выгружается через боковые отверстия с помощью выталкивателя. При этом температура полученного материала составляет 1000 °С, а дым в отопительных промежутках достигает показателей в 1300-1400 °С. Чтобы не произошло возгорания кокса, его помещают в специальный вагон, где происходит тушение. Оно бывает мокрое и сухое.

В качестве горючего при производстве кокса используется доменный или коксовый газ. Последний является продуктом переработки твердого топлива путем нагревания без доступа кислорода. В печи предусмотрены керамические регенераторы, позволяющие утилизировать теплоту продуктов сгорания.
Регенератор – это вид теплообменного устройства, в котором теплоноситель в циклическом процессе контактирует с определенными поверхностями оборудования. При этом горячее вещество нагревает холодные стену и насадку, после чего они отдают тепло теплоносителю, имеющему низкую температуру. Регенераторная насадка используется для накапливания тепловой энергии и последующей ее передачи газу или воздуху.

Существует иной вид теплообменников – рекуператор. В нем горячий и холодный теплоносители обмениваются теплом через разделяющую их стену.

В печных регенераторах сначала опускаются горячие дымовые газы, затем происходит переключение перекидных клапанов, и снизу вверх идет поток холодного воздуха. Перекидной клапан – это механизм, позволяющий менять направление движения газообразных веществ. В результате поверхности регенератора поочередно нагреваются от дымовых газов и охлаждаются воздухом, и такой процесс идет непрерывно.

Переключение клапанов осуществляется с интервалом в 15-30 минут. Очевидно, что при меньшем промежутке времени между перекидками происходит экономия горючего на отопление печи. Вместе с тем при частом переключении оборудование быстрее изнашивается. Через теплообменник можно пропускать и топливо перед его подачей в камеру для сжигания. Если этого не требуется, газ через горелку сразу же поступает в зону горения.

Коксовые печи производят с двумя вариантами отопительных промежутков:

  1. Устройства с перекидными каналами (ПК).
  2. Агрегаты с парными вертикалами и рециркуляцией продуктов горения (ПВР).

В отопительных промежутках печей ПК установлены перегородки. Над камерой коксования смежные с нею отсеки соединяются коллектором. Таким образом формируются перекидные каналы. Данная конструкция несовершенна, потому она используется не очень часто. В качестве недостатков этого варианта печей можно отметить следующее: в таких устройствах коксовая масса нагревается по вертикали неравномерно; создается значительное гидравлическое сопротивление; отопительная система недостаточно герметична; наблюдается перерасход топлива. Чтобы содержимое камеры коксования нагревалось равномернее, кладку стены в нижней части делают более толстой.

Каждый из отопительных промежутков в печах ПВР разделен на две части (вертикалы), по которым рециркулируют продукты сгорания. Попарно они соединены внизу рециркуляционными отверстиями. Вещества, полученные путем химической реакции окисления топлива, рециркулируют благодаря тому, что они имеют разную с горючим плотность. Кроме того, этому способствует инжектирующий эффект топливовоздушной смеси.

Конструкция печей ПВР позволяет сжигать до 40% продуктов горения. Потому для них характерна равномерность нагревания коксовой массы. По высоте разница в температуре полученной продукции не превышает 50 °С. Этот фактор делает печи ПВР более предпочтительными, чем устройства ПК. Продуктами коксования одной тонны сухого каменного угля являются около 750 кг кокса, более 300 куб. м коксового газа, 35 кг смолы, 10 кг бензольных углеводородов и 3 кг аммиака в виде сульфата аммония.

Коэффициент использования химической энергии топлива при производстве кокса превышает 80%. Удельный расход теплоты составляет около 3,5 МДж/кг.

К способам снижения потребления топлива при его переработке путем нагревания без доступа кислорода можно отнести следующее:

  1. Применение технологии сухого тушения кокса. Это позволяет использовать тепловую энергию продукта на нагревание воды или пара. С одной тонны твердой продукции можно получить около 1 ГДж теплоты в виде нагретого влажного воздуха. Сухое тушение также позволяет произвести продукцию более высокого качества.
  2. Получение тепловой энергии от горячих газообразных продуктов коксования. Их температура может достигать 700 °С. На данный момент использование такого материала в этих целях затруднительно из-за высокого содержания в них смолы. Это делает невозможным применение обычных теплообменников.
  3. Модернизация используемых регенераторов для более полного получения тепловой энергии от продуктов сгорания. Одним из направлений может быть увеличение площади нагрева насадки.
  4. Подбор оптимального временного интервала между переключениями клапанов. Если сделать перекидку более частой, это позволит уменьшить объем регенераторов и тепловые потери в них. С другой стороны, частое переключение приводит к более быстрому износу оборудования.
  5. Одновременное проведение температурной подготовки шихты (ее нагревания) и сухого тушения кокса. Благодаря такому совмещению процессов удается достичь существенного снижения расхода теплоты при производстве продукции (примерно на четверть и более).

Устройство коксовой печи

Подготовка шихты – углеподготовка

1) усреднение состава:

а) уголь сперва подвергают классификации методом грохочения (сортировке на отдельные фракции по размерам)

б) затем измельчению на валковых дробилках;

2) обогащение угляудалениеиз него пустой породы, содержащей минеральные примеси.

Для обогащения угля используются методы отсадки и флотации.

а) Методотсадки или мокрого обогащения, основанный на различии плотностей угля 1,2-1.3 г/cм 2 и породы 2,0-2,6 г/cм 2 , осуществляют в отсадочной машине. Уголь поступает в корыто с ситом, заполненное водой, которая вследствие движения поршня непрерывно пульсирует. То она переливается через край, унося с собой более лёгкий уголь, то, опускаясь, прижимает к ситу более тяжёлую породу, которая удаляется с водой в особые отверстия.

б) Методомфлотации обогащается мелкий уголь.

Читайте также:
Печь на два этажа с одним топливником

3) обезвоживание угля на центрифугах и сушка на барабанных сушилках;

4) приготовление угольной шихты путём смешения в определённом соотношении различных марок угля и окончательное дробление шихты на молотковых дробилках до частиц размером меньше 3 мм.

8.3.3. Физико-химические основы процесса коксования

Коксование — это сложный двухфазный эндотермический процесс, в котором протекают термофизические превращения коксуемого сырья и химические реакции с участием компонентов его органической части. Коксование проводят в коксовых печах, являющихся реакторами периодического действия с косвенным нагревом, в которых теплота передается к коксуемой угольной шихте через стенку реактора. Поэтому термофизические процессы при коксовании включает:

—теплопередачу от стенки к материалу шихты,

—диффузию продуктов пиролиза (паров воды и летучих веществ) через слой шихты,

— удаление этих продуктов из шихты (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Схема термофизических процессов при коксовании шихты: 1 — стенка, 2 — шихта

Коксовая печь — реактор периодического действия, поэтому температура угольной шихты в ней изменяется во времени. Непосредственно после загрузки шихты в холодную шихту поступает в единицу времени большее количество теплоты и уголь у стенок камеры начинает коксоваться, в то время как вследствие низкой теплопроводности шихты средние слои остаются холодными. По мере прогрева шихты ее температура возрастает при одновременном повышении температуры по сечению камеры.

Коксуют уголь в аппаратах периодического действия – коксовых печах (Рис. 12.5):

Рис. 12.5. Коксовая печь (коксовая батарея): а – разрез по обогревательному простенку; б – поперечный разрез камеры: 1 – камеры; 2 – загрузочные люки; 3 – стояки для отвода газа; 4 – коксовыталкиватель; 5 – регенераторы; 6 – обогревательный простенок

Коксовая печь состоит из:

камеры коксования;

обогревательных простенков для сжигания и циркуляции отопительного газа;

– регенераторов для утилизации теплоты отходящих дымовых газов.

Камера коксовой печи является реактором косвенного нагрева, где теплота передаётся к коксуемому углю от теплоносителя (горючего газа) через стенку (Рис. 12.6):

Рис. 12.6. Камера коксования (продольный разрез): 1 – рабочее пространство камеры; 2 – дверцы; 3 – свод; 4 – отверстия для отвода коксового газа; 5 – люки для загрузки шихты; 6 – регенераторы; 7 – каналы, соединяющие регенераторы с обогревательными простенками

Камера имеет прямоугольное сечение и образована двумя обогревательными простенками, подом и сводом, облицованным динасовыми огнеупорами.

С торцов камера закрывается дверями, которые снимаются по окончании коксования для выдачи готового кокса из камеры с помощью коксовыталкивателя.

В своде камеры находятся:

три отверстия для загрузки угля, закрываемые крышками;

два отверстия для отвода летучих продуктов коксованияпрямого коксового газа, который через газоотвод поступают в газосборник, откуда направляются в цех улавливания.

В современных печах:

высота камеры составляет 5-6 м,

длина14-15 м,

ширина0,4-0,45 м, чтобы обеспечить быстрый прогрев угля, так как теплопроводность шихты низкая.

1) В кирпичных простенках между соседними камерами устроены вертикальные отопительные каналы или вертикалы (обычно по 27 штук в каждом простенке) в которых сжигается газообразное топливо.

2) После обогрева камер горячие газы удаляются из печи через регенераторыкамеры, заполненные кирпичной насадкой, и нагревают их.

. Аккумулированная в нагревателях теплота используется для предварительного подогрева воздуха и отопительного газа с целью достижения необходимой температуры

1400-1500ºС в вертикалах и уменьшения расхода топлива.

Регенераторы работают попарно по принципу противотока.

Через один пропускают нагреваемый воздух, а через другой в противоположном направлении – отходящие топочные газы.

Газообразным топливом для обогрева коксовых печей служит обратный коксовый газ, доменный газ, или их смесь.

Коксовые печи компонуют в батареи, а батареи – в блоки. Одна коксовая батарея включает 61-79 параллельно работающих камер.

Батарея обслуживается комплектом механизмов:

вагоном для загрузки угля;

коксовыталкивателем;

машиной для съемки дверей коксовых камер;

коксотушительным вагоном с электровозом. (Рис. 12.7):

Рис. 12.7. Схема выгрузки коксового пирога: 1 – отверстие для загрузки угля; 2 – кокосовыталкиватель; 3– направляющая рама; 4 – тушильный вагон; 5 – стояки; 6 – газосборники; 7 – регенераторы; 8 – подовый канал; 9 – борова; 10 – газопроводы коксового газа; 11 – газопроводы доменного газа; 12 – перекидные каналы; 13 – рампа; 14 – задвижка; 15 – транспортёр для кокса.

1) После выгрузки предыдущей партии кокса в сильно нагретую камеру загружают угольную шихту из специального загрузочного вагона, передвигающегося по рельсовому пути, проложенному по верху батареи.

Продолжительность коксования составляет 12-14 часов.

. Каждая камера коксовой батареи работает периодически, но вся батарея – в целом – непрерывно:

– одни камеры загружаются,

– другие – находятся в рабочем режиме

– третьи выдают кокс.

2) После окончания коксования специальными механизмами:

– снимают переднюю и заднюю дверцы камеры

и с помощью коксовыталкивателя готовый кокс («коксовый пирог») выгружают в вагон.

3) Вагон отвозит кокс под тушильную башню, где он орошается водой, охлаждается и растрескивается на мелкие кусочки.

. При мокром тушении кокса безвозвратно теряется около 50%тепловой энергии, затраченной на коксование.

И настоящее время всё более широко используется метод сухого тушения кокса с помощью циркулирующего инертного газа азота.

Теплоту нагретого при тушении кокса инертного газа используют для получения водяного пара.

Коксовая печь: устройство и принцип работы оборудования для получения высоких температур и полной герметизации

Для превращения определённого твердого топлива в кокс, необходимо использовать специальную печь. Оборудование обеспечивает нагрев до высоких температур, примерно, в 1000 градусов. При этом для получения правильного кокса, во время процесса нагрева, внутри устройства не должен проникать кислород. Все эти требования обеспечивает коксовая печь. Чтобы понять ее устройство, необходимо изучить полную информацию об агрегате.

Читайте также:
Как сделать печь профессора Бутакова своими руками?

Устройство и принцип работы коксовой печи

Устройство коксовой печи – не простое. Главным рабочим элементом печи является камера коксования, куда помещается необходимый твердый материал для преобразования в кокс, а также отопительные промежутки для разогревания топливных элементов.

От зоны горения уголь отделяется специальными огнеупорными кирпичами, из которых складывается стена. Таким образом, производителю удалось добиться надежной защиты от окисления сырья.

Камера коксования имеет следующие размеры:

  • длина 12-16 м;
  • ширина – 40-45 см;
  • высота – 4-5 м.

Коксовую печь делят на десятки камер коксования. Их количество зависит от конкретного производственного цеха. Уголь, преобразующийся в кокс, внутрь загружается с верхней части оборудования через специально приспособленную тележку.

Чтобы необходимый материал превратился в кокс, необходимо производить нагрев в течение 15 часов. После завершения обработки, продукт поступает через боковые отверстия посредством специального выталкивателя. После обработки температура материала составляет примерно 1000 градусов по Цельсию, а температура дыма в отопительных промежутках – 1400 градусов. Чтобы избежать возгорания, кокс помещается в оборудованный бокс, где его мгновенно тушат. Способы тушения – сухой или мокрый.

В качестве топлива обычно применяют коксовый или доменный газ. Коксовая разновидность образуется в результате процесса коксования.

В печь устанавливают специальные регенераторы, изготовленные из керамики. Они позволяют утилизировать теплоту, полученную при сгорании продукты. Регенератор представляет собой устройство для теплообмена, в котором теплоноситель соприкасается с частью печи. Холодные стенки нагреваются, а тепло передается холодному теплоносителю. Регенераторная насадка применяется для скапливания тепла, и последующую передачу ее воздуху или газу.

Также на производстве можно встретить второй тип теплообменника, который получил название рекуператор. Холодный и горячий теплоноситель через стенку обмениваются теплом. В регенераторах в первую очередь опускаются дымовые газы, а уже после они переключаются на перекидные клапаны. Снизу вверх начинает приходить поток холодного воздуха. Клапан представляет собой механизм, с помощью которого направление потоков меняется в необходимую сторону. В итоге регенератор сначала нагревается потоками дымовых газов, после охлаждается воздухом. Этот процесс происходит во время работы оборудования непрерывно.

Клапана переключается с интервалом примерно в полчаса. В этот временной промежуток происходит экономия топлива на отопление печи. Также если сократить этот интервал, то оборудование станет быстрее изнашиваться, поэтому производители настаивают на соблюдении установленных временных мер.

Для начала процесса коксования, сгораемый материал должен попасть внутрь устройства. Для этих целей в верхней части агрегата устанавливают дверь. Также там имеется отверстие для выхода газов, что образуются в процессе работы печи.

Двери имеются также с двух сторон камеры, которые снимаются, когда коксование заканчивается. Эти отверстия приспосабливаются для выталкивания готового образца продукции.

Батарея

Отдельного внимания заслуживает батарея коксовых печей. Она предназначено исключительно для получения кокса. Примечательно то, что батареи непрерывно эксплуатируются в течение долгого времени. В большинстве случаев срок эксплуатации составляет 25 лет. Внутри постоянно поддерживается высокая температура, а также металл постепенно стачивается при выдаче готовой продукции из камеры. Это говорит о том, что материалы изготовления должны быть только самыми лучшими. Используются огнеупорные сплавы.

Батарея коксовой печи

При изготовлении необходимо учитывать, что готовая батарея, запущенная в эксплуатацию должна в течение многих лет выдерживать:

  1. Усилия механического характера, возникающие при работе оборудования.
  2. Давление, получаемое при процессе коксования.
  3. Давление, прилагаемое всеми элементами конструкции, что лежат на огнеупорных батареях.

А также учитывается тот немаловажный факт, что в батареи содержится большое количество печей – от 45 до 69.

Какие они бывают

Современные коксовые печи делятся на следующие разновидности:

  1. Вертикальные и горизонтальные по способу расположения камер.
  2. С верхней и нижней загрузкой и выдачей по способу загрузку и выдачи кокса.
  3. Непрерывными и периодическими по осуществлению технологического режима.
  4. Циркулирующие и не циркулирующие в зависимости от применения режимов рециркуляции.

Вертикальная коксовая печь

Этапы производства кокса в печи

Чтобы преобразовать определённый вид в материалах кокс, необходимо придерживаться нескольких основных этапов:

  1. Вначале материал загружается в камеру печи, а после разравнивается специальной штангой. Чтобы помещение не задымилось при открытии камеры, создается разряжение при помощи инжекции пара или газа. Также на некоторых производственных объектах применяются специальные газоотсосные приборы, подключённые к камере.
  2. Коксование шихты. Во время этого процесса материал подвергается разным видам воздействия, в результате чего получается кокс. На этом этапе можно вычислить производительность печи, которая определяется временным промежутком, необходимым, чтобы получить готовый кокс.
  3. Последний этап – это выгрузка готового кокса. Чтобы провести процесс максимально безопасно и не навредить рабочим, всё приходит в автоматическом режиме. В работу включается коксовыталкиватель, который поставляет полученный материал в сушильный вагон.

Последний этап – это выгрузка готового кокса. Чтобы провести процесс максимально безопасно и не навредить рабочим, всё приходит в автоматическом режиме

Эксплуатация печей

Основным параметром при эксплуатации коксовых печей является производительность оборудования. Этот параметр зависит от таких характеристик, как толщина стен оборудования, ширина сгораемой камеры, температуры, образующейся в простенках, качества шихты, а также свойств огнеупорных материалов, которые были использованы при изготовлении печи.

Современное оборудование может развивать максимальную скорость в 32 мм в час. Этого показателя удалось добиться с использованием самой высокой температуры, которая может развить камера сгорания. Также важным параметром является температура готового кокса – от 1000 до 1050 градусов.

Читайте также:
Распространенные ошибки при уборке пыли

Пути снижения расхода топлива на коксование

Снизить расход топлива во время работы можно, придерживаясь следующих приемов:

  1. Применение сухого тушения полученного материала после коксования. Таким образом, тепловая энергия используется в определенных нуждах. С одной тонны полученного кокса выделяется 1 ГДж теплоты в виде пара. Использование такого метода позволяет добиться лучшего качества продукции.
  2. Тепловая энергия забирается от горячих газообразных продуктов во время коксования. Температура таких объектов достигает примерно 700 градусов. Но этот процесс проблематичен, поскольку в продуктах коксования имеется большое количество смол. По этой причине обычные теплообменники использовать не получается.
  3. Усовершенствование регенераторов, которые уже используются на оборудовании. Таким образом, можно получить полную тепловую энергию от продуктов, подвергающихся сгоранию.
  4. Выбор оптимального интервала времени между переключениями встроенных клапанов. Если ускорить процесс, тогда объем регенераторов уменьшится, и соответственно, тепловые потери понизятся. Но частое переключение приведет к более скорому выходу из строя оборудования.
  5. Одновременное нагревание твердого продукта и сухое тушение. Так снижается расход теплоты при образовании кокса. Этот показатель уменьшается на четверть или даже больше.

Установка замедленного коксования

Назначение

Коксование — процесс переработки жидкого или твёрдого топлива нагреванием без доступа кислорода. При разложении топлива образуется твёрдый продукт —нефтяной или каменноугольный кокс и летучие продукты.

Общий вид установки замедленного коксования

Типы коксования по аппаратурному оформлению:

  1. замедленное коксование в необогреваемых камерах (для получения малозольного кокса)
  2. обогреваемых кубах (для получения электродного и специальных видов кокса)
  3. коксование в «кипящем слое» порошкообразного кокса (так называемый «термоконтактный крекинг»)

Наиболее часто в современной нефтепереработке и нефтехимии применяется технология замедленного коксования.

Процесс замедленного коксования представляет собой процесс термического крекинга для переработки тяжелых фракций нефти в более легкие газообразные и жидкие продукты и твердый (сырой) кокс.

Сырье и продукты

Сырье коксования может представлять собой смесь одного или нескольких видов сырья, таких как вакуумные остатки, атмосферные остатки или смолы. Эта смесь поступает на установку через резервуарный парк или напрямую с других технологических установок.

Установка замедленного коксования предназначена для производства следующей продукции:

  • отходящие газы коксования,
  • пропан-пропилен,
  • бутан-бутилен,
  • нафта коксования,
  • легкий газойль коксования (ЛГК),
  • тяжелый газойль коксования (ТГК),
  • топливный кокс.

Нефтяной кокс привлекает внимание специалистов как перспективное технологическое топливо в производстве вяжущих материалов — цемента, извести и гипса.

Кокс широко используется в качестве исходного сырья в производстве электродов для дуговых электропечей. Его применение в указанном качестве и в других производствах ограничивается содержанием серы.

Нефтяной кокс используется в качестве топлива при сжигании которого на ТЭЦ вырабатывается электроэнергия.

Потребление нефтяного кокса в промышленности

Технологическая схема

Установка состоит из следующих секций:

  • буферная емкость сырья и предварительный подогрев сырья,
  • коксование
  • секция первичного фракционирования
  • секция разделения газов
  • секция аминовой очистки
  • пропарка/продувка коксовой камеры
  • раскоксовывание
  • система выгрузки кокса.

Принцип работы

Блок предварительного подогрева

Свежее сырье совместно с рециркулирующими дистиллятами направляется через линию теплообменника предварительного нагрева подачи, чтобы максимизировать рекуперацию тепла из потоков циркулирующих орошений (ЦО) и продуктовых газойлей. Через цепь теплообменников предварительного нагрева сырье обычно нагревается до 280-300 °С. Точная температура на выходе из теплообменника оценивается с помощью пинч-анализа для оптимального проектирования схемы теплообмена. Предварительно нагретый вакуумный остаток направляется в нижнюю часть фракционирующей колонны, которая выполняет роль буферной емкости и обеспечивает равномерную подачу для печных насосов.

Печь

Печь коксования работает на топливном газе. Каждая печь оборудована независимой системой подогрева воздуха (включающей в себя вытяжной вентилятор, нагнетательные вентиляторы, подогреватель пара и подогреватель воздуха) и дымовой трубой, установленной в верхней части каждой печи.

Поток рециркуляции дистиллята способствует испарению в процессе коксования. В печи повышенное испарение также увеличивает скорость в трубах, что, в свою очередь, уменьшает общее время пребывания сырья внутри печи. Цель состоит в том, чтобы уменьшить общее время в печи выше этой температуры, чтобы ограничить отложения кокса внутри труб, тем самым увеличивая длину межремонтного пробега.

Сырье выходит из печи с приблизительной температурой 500 °C и давлением 3,5 кг/см2 (изб.)

Коксовые камеры

Нагретое в печи сырье поступает в коксовые камеры, где происходит его крекинг с образованием кокса и продуктов крекинга. В результате протекания реакций крекинга, циклизации, ароматизации, дегидрирования, поликонденсации и уплотнения образуется сплошной слой кокса. Заполнение каждой коксовой камеры коксом до безопасного эксплуатационного уровня производится в течение 18 часов.

Продукты крекинга выходят из верхней части коксовых камер в виде потока пара с приблизительной температурой 449 °C и давлением 1,05 кг/см 2 (изб.).

Рабочее давление в коксовой камере поддерживается как можно более низким для снижения количества образующегося кокса и увеличения выхода дистиллята. Горячий поток паров из коксовой камеры немедленно охлаждается до температуры 429 °C или менее при теплообмене с ТГК для прекращения реакций крекинга и полимеризации, вследствие чего коксообразование в линии паров с верха коксовой камеры к фракционирующей колонне установки коксования сводится к минимуму.

Фракционирование

Во фракционирующей колонне установки коксования происходит разделение потока паров из коксовой камеры на:

  • жирный газ коксования
  • нафту коксования
  • легкий газойль коксования
  • тяжелый газойль коксования
  • внутренний рецикловый продукт

Колонна разделена на две основные секции тарелкой для отвода ТГК. В верхней части установлены ректификационные тарелки клапанного типа; в нижней части размещены два уровня распылительных распределителей для повышения качества ТГК. Охлажденные пары из коксовой камеры поступают вверх через распределительное устройство паров и через зону распыления, при этом пары охлаждаются при соприкосновении со стекающим вниз жидким ТГК, который распыляется в верхней части зоны распыления.

Читайте также:
Индигирка - описание, отзывы и технические характеристики

Тяжелая рецикловая жидкость образуется в нижней части распылительной камеры. После охлаждения этот поток используется в качестве орошения для поддержания температур в кубе колонны ниже температур начала коксования.

Пары из верхней части фракционирующей колонны установки коксования охлаждаются и конденсируются в воздушном конденсаторе и концевом холодильнике верхнего продукта фракционирующей колонны. Часть жидких углеводородов из приемника подается на верхнюю тарелку в качестве флегмы. Сконденсированная кислая вода перекачивается насосом на границу технологической установки.

Блок разделения газов

Несконденсированные пары из приемника верхнего продукта направляются на прием газового компрессора и далее на блок разделения.

Секция разделения паров предназначена для разделения паров и жидких верхних продуктов, поступающих из фракционирующей колонны, на осушенный газ коксования, пропан-пропилен, бутан-бутилен и нафту коксования.

После компримирования жирного газа он вместе с нестабильной нафтой поступает на блок абсорбции, где из него удаляются легкие углеводороды С12.

Смесь нафты и СУГ поступает на блок стабилизации, где из нафты выделяются углеводороды С34.

Аминовая очистка

Углеводороды С12 и С34 отдельными потоками отправляются на блок аминовой очистки, где из них в результате процесса абсорбции с помощью МДЭА удаляется H2S.

Очищенный топливный газ С12 частично отправляется в топливную сеть предприятия, а также используется в качестве топлива для печи коксования.

Очищенный СУГ С34 направляется на дальнейшее фракционирование на пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции.

Пропарка/продувка коксовой камеры

Коксование представляет собой полунепрерывный процесс с 18-часовым циклом коксования в коксовых камерах при эксплуатации. Каждая камера должна быть включена в процесс в течение 18 часов для заполнения и исключена из процесса на 18 часов для декоксования. Таким образом, суммарная продолжительность цикла между последовательными подачами нефтепродуктов в камеру составляет 36 часов.

По завершении цикла заполнения одной камеры поток из печи коксования переводится в другую (пустую) камеру посредством входного клапана переключения. Затем в нижнюю часть заполненной коксом камеры в течение 30 минут подается пар, а летучие легкие углеводороды отводятся во фракционирующую колонну установки коксования.

На протяжении следующих 60 минут расход пара увеличивается, а полученные пары (в основном водяной пар) направляются в нижнюю часть колонны продувки.

Раскоксовывание

Кокс удаляется их коксовых камер путем гидравлического декоксования за два этапа. Сначала в слое кокса проделывают отверстие диаметром около 915 мм. На втором этапе кокс разрезается на слои по мере опускания инструмента оператором. Гидравлические режущие инструменты монтируются на конце полой ударной штанги, которая подвешена на поворотном соединении. Ударная штанга вращается посредством электродвигателя. Лебедка на площадке поднимает и опускает ударную штангу в пределах конструкции вышки, построенной над коксовыми камерами.

Вода для резки подается насосом для резки кокса под давлением приблизительно 270 кг/см 2 (изб.). Чтобы избежать частых пусков и остановов насоса, применяется специальный гидравлический байпасный регулирующий клапан.

После удаления кокса обеспечивается повторная установка крышки на неработающую камеру, продувка паром для удаления воздуха и опрессовка паром. После этого в сборник подаются пары из работающей коксовой камеры, которая заполняется в данный момент.

Парожидкостная смесь, образовавшаяся в результате конденсации пара в неработающем сборнике, поступает в колонну продувки. После достаточного прогрева коксовой камеры она готова к работе в целях ее заполнения.

Система выгрузки кокса

Система выгрузки кокса (СВК) предназначена для переработки кокса, образовавшегося в установке замедленного коксования (УЗК) и является надежной и безопасной системой с отсутствием выбросов.

СВК способна дробить кокс и затем направлять его в виде суспензии (смеси частиц раздробленного кокса с водой) из коксовых камер в бункер обезвоживания и затем на участок хранения. Система обеспечивает высокоэффективное отделение кокса от воды и производит чистую воду для повторного использования в процессе декоксования.

СВК состоит из следующих технологических стадий:

  • охлаждение сточной воды из коксовых камер
  • дробление кокса и транспортировка суспензии
  • обезвоживание
  • выгрузка сухого кокса.

Достоинства и недостатки

Недостатки

  • высокая вероятность коксования змеевиков печи и куба фракционирующей колонны
  • сложность очистки сточных вод после гидравлической резки кокса водой
  • возможные проблемы при выгрузке и транспортировке кокса, связанные с большим количеством движущихся механизмов
  • несоответствие кокса заявленным требованиям при смене качества нефтяного сырья, неверного выполнения технологических стадий
  • контакт персонала с сыпучими/пыльными материалами, выбросы в атмосферу.

Достоинства

  • низкие капиталовложения по сравнению с величиной достижения глубины переработки (90-95%) и выхода светлых нефтепродуктов (70-75%)
  • широкая степень изучения и внедрения процесса коксования в мировой нефтепереработке
  • относительная простота технологического процесса
  • отсутствие катализатора для проведения процесса

Материальный баланс

Один из вариантов материального баланса установки замедленного коксования.

Сырье %
Гудрон 45
Остатки масляного производства 13
Остатки висбрекинга 42
ИТОГО 100
Получено
Сухой газ 4,1
H2S+NH3 0,9
ППФ 0,9
ББФ 1,5
Нафта (30-150°C) 10,0
Легкий газойль коксования 37,5
Тяжелый газойль коксования 18,6
Кокс 26,5
ИТОГО 100

Существующие установки

Наиболее крупными установками замедленного коксования на НПЗ России по данным на 2017 год являются установки на «Газпромнефть-ОНПЗ» (Омск) и ПАО «ТАНЕКО» (Нижнекамск). В период 2017-2020 были запущены УЗК на «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез», Антипинском НПЗ, Уфимском НПЗ.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: