8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

1/8

2012

Cazan cu funcionarepe principiul gazeificriilemnului

Model : Orlan 25 kW

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

2/8

1

Cuprins:

INTRODUCERE........................................................................................................................... 2

CENTRALA TERMIC PRINCIPII DE FUNIONARE.................................................... 2

DESCRIEREA PROCESULUI DE GAZEIFICARE (DISTILARE) A LEMNULUI ........... 5

ZONA DE USCARE A LEMNULUI..................................................................................................... 5ZONA DE CARBONIZARE............................................................................................................... 6ZONA DE OXIDARE....................................................................................................................... 6

ZONA DE DEZOXIDARE................................................................................................................. 6CENTRALA TERMIC PE LEMNE ECONOMIC............................................................. 6

AVANTAJELE TEHNICE................................................................................................................. 7AVANTAJELE ECONOMICE ........................................................................................................... 7

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

3/8

2

Introducere

Cazanele ORLAN pentru apa calda sent produse ca unitati de 18, 25, 40, 60,80 kW. Pot functiona cu circulatie gravitationala (naturala) sau cu pompa (fortata).

Daca cazanul se instaleaza pe un sistem de incalzire existent, nu este necesarainlocuirea instalatiilor, in mod special, pentru acest cazan.

Principiul de functionare se bazeaza pe fenomenul de ardere prin gazeificare a

lemnului care, pe scurt, consta in :

- crearea unei zone, in focar, cu temperatura inalta(un strat de jar),

- controlul debitului de aer necesar si a directiei de trecere a acestuia prin focar

- extragerea gazuluide lemndin lemnele din focar prin fenomenul dedistilarealemnului,

- formarea unui amestec aer / gaz cu proprietati de combustie optime, aprinderea si

injectia lui in camera de ardere,

- recuperarea caldurii produse intr-un schimbator primar din otel plin cu apa si princare trec tevile de evacuare a gazelor arse.

Centrala termic principii de funionare

1. Cazanul poate fi instalat la acelasi nivel cu camera de incalzit sau la subsol.

2. Trebuie prevazut suficient spatiu pentru depozitarea combustibilului pentruintregul sezon de incalzit ; combustibilul (lemn) poate fi depozitat in aceeasi

incapere cu cazanul sau separat, dar trebuie acordata o atentie speciala regulilor de

prevenire si combatere a incendiilor.

3. Pardoseala, plafonul si zidurile trebuie sa fie facute din materiale ignifugeconform normativelor si standardelor in vigoare. In cazul unei pardoseli

inflamabile, va trebui sa fie acoperita cu o folie de metal cu o grosime de minim

0,7 mm pe toata suprafata de sub cazan si cel putin 0,5 m in jurul cazanului in toate

partile.4. Centrala termica trebuie sa fie prevazuta atat cu lumina naturala cat si cu lumina

artificiala.5. Centrala termica trebuie sa fie prevazuta cu un canal de ventilatie (admisie aer

proaspat) neopturabil, cu sectiunea echivalenta de 400 cm (sectiunea echivalentaminima admisa este de 300 cm) .

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

4/8

3

6. Canalul de evacuare gaze arse trebuie sa aiba suprafata egala cu cel putin 50%

din suprafata de ventilatie minima (300 cm). Canalul de evacuare gaze arse si celde admisie aer proaspat trebuie sa aiba aceeasi lungime a traseelor si sa fie plasate

sub plafon.

7. Evacuarea mecanica a gazelor arse este interzisa.8. Cosul trebuie sa aiba o sectiune minima de 20 x 20 cm si sa fie suficient de inalt

pentrua asigura tirajul optim. Sistemul va fi proiectat in conformitate cu regulile deprotectie a mediului.

9. Centrala termica va fi suficient de spatioasa pentru a permite curatarea cazanuluisi va trebui sa aiba minimum 2,2 m inaltime.10. Este necesar un spatiu minim de

siguranta si interventie in jurul cazanului :- 1,5 m de la partea frontala a cazanului

pana laperete;- 0,8 m de la partile laterale ale cazanului laperete;- 1,0 m de lapartea din spate a cazanului pana la perete, pentru a permite curatarea acestuia cu

usurinta.

11. Nu trebuie sa existe nici un cablu sau instalatie electrica in interiorul centraleitermice care nu este destinata cazanului.

Fig 1. Cazanul `Orlan` cu usiledeschise

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

5/8

4

1. canal de evacuare gaze arse,2. capac de acces pe calea de gaze arse,3. clapeta cos,

4. tur instalatie,5. sonda de temperatura,

6. termostat de siguranta,7. regulator electronic

8. usa camerei superioare,

9. sistem de inchidere / deschidere a usii

superioare,10. camera superioara (gazeificare),

11. clapeta admisie aer ventilator,12. ventilator,13. carcasa ventilatorului,

14. duza arzatorului,

15. reglajul aerului secundar,

16. camera inferioara (de ardere),17. usa camerei inferioare,

18. canalele de gaze arse,

19. canalul aerului primar,20. debitul de gaze arse,

21. retur instalatie,

22. robinet de golire,23. canale de intrare a aeruluin secundar,24. gratar de racire a focarului,

25. manta de izolare,

26. cenusar27. serpentina de racire pentru situatii de

avarie (lipsa circulatie pe agent primar),

28. sistem de curatire manuala a cailor de

gaze arse.

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

6/8

5

Descrierea procesului de gazeificare (distilare) a lemnului

Uscarea si gazeificarea lemnului se produc in camera superioara. Lemnul se

aprinde in camera superioara si gazul de lemn se formeaza atunci cand camera esteetansa, adica clapeta de trecere catre cos este inchisa (tija clapetei este trasa la

maxim), si aerul patrunde in camera numai la pornirea ventilatorului. Evacuareadirect din camera superioara spre cos este necesara numai pentru a porni procesul

de ardere in cazan si pentru a forma stratul de jar incandescent.

In camera superioara se formeaza patru zone de temperatura diferite :

Zona de uscare a lemnului

unde sunt eliminati vaporii de apa (H2O) din lemn,vapori care favorizeaza, printrealtele si depunerea de gudron pe peretii interiori ai cazanului. De aceea procentulde umiditate a lemnului este foarte important.

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

7/8

6

Zona de carbonizare

este o zona in care se face distilarea lemnului, cand este emis gazul de lemn dinlemnul uscat si apoi se creeaza carbunele de lemn.

Zona de oxidare

este zona decombustie, in care energia termica obtinuta prin ardere este transmisaatat zonei anterioare (de carbonizare)precum si zonei urmatoare (de dezoxidare).Pentru a obtine caldura necesara procesului de gazeificare si pentru a nu determina

arderea lemnului in mod traditional, trebuie sa asiguram o cantitatea corecta de aer

Bioxidul de carbon rezultat in procesul de ardere, ca gaz neinflamabil, este in acestcaz nedorit, dar pana astazi nu se cunoaste nici o sursa mai ieftina de energie

termica necesara pentru procesul de distilare a lemnului care sa nu produca bioxid

de carbon.

Zona de dezoxidare

reprezinta zona de carbune incandescent (stratul de jar) a carui temperatura estede cca. 700 grade

Centrala termic pe lemne economic

Pentru a avea o central pe lemne economic realizam cteva schimbri din caresa avem un consum de energie electrica redus, un consum de materie prim (lemn)redus astfel cantitatea de dioxid de carbon eliberat in aer in urma procesului de

ardere scade.

Cele mai bune rezultate in incalzire sunt obtinute prin racordarea unui rezervor

de acumulare a caldurii si a unui panou solar, la cazan. Aceasta instalare determinao economisire a lemnului. Procesul de gazeificare (daca se desfasoara in cele mai

bune conditii) genereaza o cantitate mare de gaz. In orice caz, sistemul de incalzire

este caracterizat de o fluctuatie mare in ceea ce priveste necesarul pentru incalzire.

Procesul de gazeificare este programat intr-un anumit mod, fluctuatia sistemului

de incalzire se modifica adesea, ambientul s-ar putea supraincalzi si in aceastasituatie cazanul poate comanda ca o anumita cantitate de gaze in surplus sa fie

evacuata prin conducta de evacuare a gazelor arse. Sistemul de incalzire este

8/12/2019 Proiect Creativitate Tehnica

8/8

7

alimentat ulterior de rezervorul de acumulare timp de 48 h (in functie de

capacitatea rezervorului si de conditiile termice).

Avantajele tehnice

- n cazul n care temperatura cerut de instalaie este atins, se opresc att centrala,ct i pompele de circulaie- Utilizarea centralei pe lemne este limitat doar la cazul n care nu este suficientenergia obinut din surse rennoibile (solar sau biomase) i doar la necesarulmomentan de ap cald menajer sau al circuitului de nclzire

Avantajele economice

- 70%economisire la consumul pentru producerea apei calde menajere, fa desistemul cu dou serpentine , consum de energie electrica scazut

- 50%la costurile cu ntreinerea determinat de problemele cu depunerile de

calcar- 70%la costurile cu ntreinerea programat deoarece este suficient o singurintervenie de service pentru reglajele, centrala siinstalaia solar.

1. cazan ORLAN cu regulator RK 2001

sau

EKOSTER2

2. termoregulator LADDOMA 21

3. rezervor de acumulare

4. rezistenta electrica

5. vana de amestec cu trei cai

6. pompa de circulatie

7. senzor temperatura ambient sau

termostat de

ambient programabil

8. iesire sistem incalzire

9. vas de expansiune deschis

10. vana de amestec DHW

11. serpentina de incalzire panouri

solare

12. panouri solare

13. pompa recirculare panouri solare