Основные критерии индукционных и плавильных печей

Одним из основных недостатков традиционных печей, где в качестве топлива применяются дрова, является неполное сгорание многих летучих веществ. Во многом этот недостаток определяется их конструкцией, предусматривающей, как правило, единую топку с нижним дутьем. Правда, в последнее время появилась возможность подачи воздуха кроме как под колосник и в факел, что способствует более полному сгоранию летучих веществ и повышению КПД печи. Но все же эффективной альтернативой стандартным печам являются пиролизные печи.

Пиролизные агрегаты — альтернативное отопление

В таких печах используется принцип пиролиза, то есть разложения и частичной газификации твердого органического топлива. Иногда еще их называют газогенераторными печами.

В качестве топлива для печей такого вида используется топливо, для которого характерен высокий выход летучих веществ, в том числе древесина (дрова и древесные отходы, пеллеты и топливные брикеты) и бурый уголь.

В некоторых конструкциях пиролизных печей также эффективно используется каменный уголь и кокс.

Недостатки так же присутствуют

Серьезным недостатком таких печей является достаточно высокое требование относительно влажности топлива. Дело в том, что влага под воздействием тепла испаряется, а образовавшийся водяной пар, разбавляя пиролизные газы, затрудняет их сгорание. В большинстве случаев это приводит к затуханию печи.

Для улучшения процесса сгорания летучих веществ в камеру сгорания подается вторичный воздух – применяется двойное дутье.

В конструкции печей такого типа предусмотрено разделение единой топки на две секции. Первая секция – камера загрузки или газифицирующая камера – предназначена для пиролизации топлива. Недостаток кислорода способствует медленному горению загруженного топлива и выделению летучих веществ. Выделенные при пиролизе газы догорают во второй секции – камере сгорания.

При этом отвод тепла из камеры загрузки минимальный. В используемых в настоящее время конструкциях таких печей обе секции разделены колосником, на который загружается топливо. Первичный воздух, таким образом, проходит сверху вниз. Можно говорить, что в отличие от стандартных печей в данной конструкции применяется верхнее дутье. Конструкция топки в таком случае характеризуется высоким аэродинамическим сопротивлением, что вызывает необходимость применения принудительной тяги. Чаще всего для тяги применяются дымососы, а не дутьевые вентиляторы.

Принцип работы пиролизных печек

Принцип действия печей работающих на процессе пиролиза достаточно простой. Топливо загружается в камеру загрузки и поджигается. Затем закрываю дверцы и подключают дымосос. Недостаток воздуха и высокая (от 200 до 800 градусов) температура способствует обугливанию топлива и выделению древесного газа (фактически происходит процесс пиролиза). Выделяемые газообразные продукты – угарный газ, углеводороды, водород, а также азот из нагнетаемого воздуха поступают в камеру сгорания (под колосник). В камеру также подается вторичный воздух, что способствует эффективному сгоранию летучих веществ. Часть тепла поступает вверх к нижнему слою топлива, тем самым поддерживая процесс пиролиза.

Так как процесс пиролиза может продолжаться намного дольше, как правило, до 30-ти часов на дровах и до 7-ми дней на угле, преимущества печей такой конструкции очевидны. Кроме того, их экономичность выше традиционных на 4 – 7 процентов.

Совершенно очевидно, что такие характеристики стимулируют многих домашних умельцев задуматься над вопросом – может ли быть изготовлена пиролизная печь своими руками. Практически, если подойти к решению этого вопроса ответственно, то никаких особых трудностей быть не должно.

Как показывает практика, для постройки обычный кирпичной печи для дома мощностью около 30 киловатт (что достаточно для отопления помещения площадью 70 кв. метров) понадобится около 400-т штук керамического и 100 штук шамотного кирпича, стальной лист 6 х 1,5 метра, толщиной не менее 4-х миллиметров. Для того чтобы построить пиролизную печь своими руками потребуется также три чугунных колосника, вентилятор мощностью 300 ватт, а также терморегулятор рычажного типа, и еще две дверки для топочной и поддувала.

Из керамического кирпича выкладывается периметр печи, внутренние перегородки выполняются из кирпича шамотного. Собрав конструкцию и подключив вентилятор, можно начинать эксплуатацию. В качестве топлива можно использовать дрова, опилки (кстати недавно мы писали про то как сделать печи на опилках своими руками), уголь, шелуху от семечек и т.п (подобное топливо используется в твердотопливных котлах отопления). Единственно на что нужно обратить внимание, так это на время горения разных видов топлива, чтобы планировать режим эксплуатации печи.

Индукционный нагрев — иной способ отопить помещение

Согласитесь, услышав о печи, сразу возникают ассоциации с теплым пламенем, треском поленьев, теплом в доме… Однако это никоим образом не может относиться к индукционным печам. Никакого пламени, хотя тепло от разогретого, а то и расплавленного материала все же поступает.
Дело в том, что в таких печах применяется совсем иной принцип работы – индукционный нагрев материалов в электромагнитном поле. Источником тепла в печах служат вихревые электрические токи, которые протекают по нагреваемому материалу благодаря электромагнитной индукции.

Не сложное устройство сложного физического действия

Практически индукционные печи являются составляющей частью индукционной установки, которые применяются для разогрева или плавки различных материалов. Конструктивно индукционная плавильная печь состоит из индуктора, каркаса, камеры для плавки или нагрева, вакуумной системы, и механической части (механизм наклона печи, перемещения нагреваемых деталей и т.п.). Разновидностью индукционных, являются тигельные печи, представляющие собой плавильный тигель, как правило, пустотелой цилиндрической формы. Тигель выполняется из огнеупорных материалов. Его размещают в полость электрического индуктора, запитанного от сети переменного тока. Металлическую шихту загружают в тигель, где она плавится под воздействием электромагнитной индукции.

Собрать самому? Не проблема! 2 способа

Конструкция индукционных плавильных печей практически является достаточно простой, поэтому не представляет никакой сложности для домашних мастеров в плане изготовления ее своими руками. Как показывает практика, чаще всего индукционные печи своими руками изготавливаются в двух вариантах – на графите и на нихроме.

Способ первый

В первом случает печь выполняется на основе графитовых щеток и порошкового графита. Преимуществом такой конструкции является то, что не требуется использования переменного напряжения 220 вольт. Таким образом, можно пользоваться печью не опасаясь электрического разряда. Ну а во избежании скачков желательно использовать стабилизатор напряжения для котла.

Способ второй

Во втором варианте индукционная печь своими руками собирается в виде конструкции с проволокой из нихрома. Принцип действия такой печи заключается в нагреве нихромовой спирали и разогрева обрабатываемого металла до температуры плавки.

Как правило, для такой печи потребуется около 6 метров нихромовой проволоки диаметром 0,3 миллиметра.

Спираль подключается и источнику электроэнергии 220 вольт. По такому принципу работают некоторые электрические котлы отопления. Данная конструкция плавильной печи хорошо справляется с мелкими детальками.