Чертеж на котел на твърдо гориво с горно горене. Котел на твърдо гориво за дълго горене: топлина и комфорт със собствените си ръце

Инсталация

Слага се котела с продължително горене плоска повърхности регулирайте според нивото, в случай на силно изкривяване, циркулацията на охлаждащата течност може да се влоши.

Разпределителят на въздуха се поставя вътре в пещта, а отгоре се поставя капак, който се фиксира върху тялото чрез заваряване или плътно прилягане с уплътнение от азбестов шнур.

Свържете димоотвода към комина. Тръбите на отоплителната система са свързани към тръбите на водната риза.

След напълване на системата, котелът може да започне да загрява. Извършва се пробна пещ с непълна партида гориво, режимите се регулират и едва след това може да се зареди да работи на пълен капацитет.

Такъв котел със скромен външен вид е напълно способен да отоплява село или Вила, работилница, гараж, решаване на проблема с отоплението.

Производство на котел на твърдо гориво със собствените си ръце- сложно и отговорно събитие, което изисква внимателна подготовка. Необходимо е да познавате производствената технология, да имате умения за заваряване и работа с метали. Следвайки основните правила за разработване на котли, вие ще създадете отоплително устройство бързо и с минимални разходи.

Описание и принцип на работа на котел на твърдо гориво

Общ изглед на котела

Котелът на твърдо гориво за продължително горене е голяма пещ с ограничена зона на изгаряне на твърдо гориво и контролирано подаване на кислород. Принципът на работа на устройството се основава на способността на твърдите горивни елементи да тлеят дълго време с повишен топлообмен. В процеса веществото се изгаря напълно с минимално генериране на отпадъци.

Зареждане Голям бройтвърдо гориво в пещта се случва средно 1-2 пъти на ден, но има единици, които могат да функционират няколко дни. Чрез регулиране на притока на кислород в зоната на горене се получава бавно тлеене при повишени температури. Димът се отстранява през специална тръба. Преминава през топлообменника и загрява водата за отоплителната система. Навременното зареждане на пещта осигурява почти непрекъсната работа на устройството.

Изгарянето на гориво в котел с продължително горене често се случва отгоре надолу. В този случай, когато горният слой изгаря, огънят се премества по-ниско, към следващите слоеве. Такива термични единици имат много предимства, които гарантират тяхната популярност сред всички групи от населението:

1. Увеличен обем на горивната камера за зареждане на гориво.
2. Дълъг експлоатационен живот при едно натоварване.
3. Голямо разсейване на топлината.
4. Екологичност. По време на работа нагревателят отделя минимално количество отработени газове.

Стандартните котли с продължително горене се различават по вида на използваното гориво:

1. Устройства, които работят със същия вид гориво. Обикновено в това качество действат дърва за огрев, понякога палети, получени от отпадъците от дървообработващата промишленост.
2. Универсални единици. Тук е възможно да се комбинират няколко вида твърди елементи - дърва за огрев, дървени стърготини, палети.

Според вида на работа, всички съществуващи видове котли за продължително горене могат да бъдат разделени на две големи групи:

1. Пиролиза. При работата на такива устройства се използва принципът на пиролизата. Частиците от твърдо гориво изгарят при високи температури и ниско количество кислород. В процеса се произвежда газ, който се изпраща в отделно отделение, където изгаря. Този принцип увеличава ефективността на котела и времето за изгаряне на горивото.
2. Класически. Те имат опростен дизайн, различават се по обема на пещта, метода на изгаряне, наличието на верига с водна риза и т.н. Най-простият класически котел без риза е метален контейнер, изработен от тръба или варел, където твърдо частиците се изгарят на принципа "отгоре надолу".

Обхватът на котлите на твърдо гориво е обширен. битови моделиотопление на частни домакинства, магазини и подобни жилищни и нежилищни съоръжения. Големите индустриални единици, които изискват отделно оборудвано помещение, могат да отопляват малка инсталация. Популярността на котлите се дължи на ниската цена и лекотата на работа.

Единично устройство

Основните компоненти на отоплителното устройство

Накратко, същността на работата и устройството на пиролизен котел на твърдо гориво за продължително горене може да се сведе до следното:

1. Две метални цилиндрични кутии с различни размери са закрепени заедно. По-малката е пещта, където се изгарят твърди частици. По-големият е външната обвивка на котела.
2. Останалото пространство между сградите се запълва с вода. Той действа като охладител.
3. В малката тръба е монтиран въздухоразпределител, който я разделя на две части. В една секция се извършва изгаряне на горивни частици, а в друга - доизгаряне на пиролизния газ. Разпределителят е направен под формата на телескопична тръба, към единия край на която е прикрепен малък диск с лопатки. Това ви позволява да разпределите равномерно газовете, отделени по време на процеса на горене. Чрез разпределителя на въздуха в горивната камера се подава кислород, който е необходим за поддържане на горенето.
4. Докато слоевете гориво изгарят, разпределителят се движи надолу и добавя въздух към по-ниските нива.
5. В случай, че процесът се контролира от автоматични системи за управление, е необходимо да се гарантира, че устройствата са свързани към електрическата мрежа.

Един прост котел може да бъде направен със собствените си ръце

За производство на работещ котел твърдо гориво, е необходимо да се разработи чертеж или диаграма. Той показва пример външен видвъзел при спазване на всички пропорции, детайли и елементи.

Всички компоненти и части на промишлен котел са посочени с размери

Инструменти и материали

Нека да разгледаме по-подробно създаването на пиролизен котел с продължително горене със собствените си ръце. Работи с газ, получен от изсушени дърва за огрев или пресовани в палети отпадъци.

В процеса самостоятелно производствокотел за твърдо гориво ще изисква набор от електрически инструменти и материали, както и чертеж или диаграма, показваща всички необходими части и размери.

Необходимо оборудване:

1. Заваръчна машина и няколко пакета работни електроди.
2. Ъглошлайфи. Желателно е да има две - голяма и малка. Ако няма такива, работата може да се извърши с помощта на конвенционален електрически прободен трион, но времето за работа ще се увеличи.
3. Режещи и шлифовъчни дискове с диаметър 125 и 230 мм, при липса на шлифовъчни машини - метални файлове за прободен трион.

Необходими материали:

1. Тръба с голям диаметър (около 50 см). Дължина - 130 см, дебелина на стената - от 3 мм.
2. Тръба с по-малък диаметър, около 45 см. Дължина - един и половина метра, дебелина на стената - от 3 мм. При липса на тръби можете да закупите няколко метални листа 1250 * 2500 * 2,5 mm, да ги навиете в специализирана фирма и да ги произведете правилните тръбисамостоятелно с помощта на машина за заваряване.
3. Тънка дълга тръба. Диаметър - около 6 см, дължина - 120 см.
4. метален лист за рязане товарна вратаи люк за пепел.
5. Метални халки с диаметър половин метър и ширина около 2,5см.
6. Обков за врати - панти, резета и др.
7. Азбестов лист. Полага се във вратата на котела. Това елиминира тяхното прегряване и намалява загубата на топлина.
8. Азбестов шнур. Те уплътняват вратата на отделението за гориво и люка за пепел.

Стъпка по стъпка инструкции за изработка

Процесът на създаване на отоплително устройство е доста прост и протича в няколко последователни етапа.

Първо се прави тялото на конструкцията:

1. Две тръби с голям диаметър (50 и 45 см) се вкарват една в друга и се свързват с метален пръстен.
2. От предварително подготвен лист се изрязва кръг от метал с диаметър 45 см, с който се заварява дъното на по-малка тръба, разположена вътре в конструкцията. В резултат на това получаваме варел с диаметър 45 см, със заварена гореща водна риза-контур с ширина 2,5 см.
3. На дъното на "цевта" се изрязва правоъгълен отвор. Височина - до 10 см, ширина - около 15. Ще се използва като врата на пепелника. Заварен е люк, монтирана е врата с прикрепени панти и клапан.

   Вратата на съда за пепел се изрязва отдолу

4. В горната част на веригата се изрязва правоъгълен отвор за подаване на твърдо гориво. Размерът се избира индивидуално, основното условие е удобството за зареждане на дърва за огрев. Люкът е заварен. Монтира се врата, оборудвана с панти и резе. Изработва се двойно: между отделните метални листове се полага азбестов слой, контактните точки се уплътняват с азбестов шнур. Благодарение на такива манипулации се намаляват топлинните загуби на котела.

   Размерът трябва да е достатъчен за полагане на дърва за огрев

5. На най-горното ниво е оборудвана изпускателна тръба, която отвежда отработените газове в комина.

   Към дюзата е заварена димоотводна тръба

6. На две места (отгоре и отдолу) на водния кръг са заварени тръби с диаметър 4–5 cm, които са необходими за свързване на котела към друга отоплителна система. Нарязва се резба, за която се използва лерк.
7. Проверка на заваръчните шевове, ако е необходимо - отстраняване на дефекти.

След като създадете металния корпус на котела на твърдо гориво, можете да продължите с производството и монтажа на разпределителя на въздуха:

Разпределителят на въздуха може да бъде направен под формата на палачинка със заварени канали

Това е един от най-простите начини да направите котел на твърдо гориво. Има сложни схеми, използвани в промишлени и битови модели.

Видео: Сглобяване на котел на твърдо гориво

Конструктивни характеристики на пиролизни агрегати

Производството на пиролизен котел за твърдо гориво с продължително горене следва подобен модел: заваряване на тялото, разпределител на въздуха, монтаж на фитинги и др. Основната разлика от класическото устройство е наличието на две камери. В първия горивото изгаря, във второто изгарят пиролизните газове. За такъв котел е много важно да се осигури постоянно снабдяване с кислород.Това може да стане с вентилатор.

Пиролизните котли на твърдо гориво с долна горивна камера се различават по конструктивни характеристики и изгаряне на гориво.

1. При моделите с компресор въздухът се нагнетява от вентилатор. В долната камера има високо кръвно налягане. В такъв котел можете да използвате всеки домашен вентилатор, до компютърен охладител, основното е да изключите много силен тласък.
2. В котли с димоотвод е монтиран изпускателен вентилатор, който създава недостатъчно налягане. Осигурен с макс пълно изгарянегазове и оптимална работа на уреда.

Пиролизните агрегати с горна камера се считат за по-продуктивни. Те осигуряват бавно и равномерно изгаряне на горивото. Някои индустриални котли на дърва могат да работят около два дни. При полагане на същата порция въглища периодът на работа се увеличава до седмица.

Видео: Характеристики на работа

Монтаж на домашен котел и ускорителна пещ

За инсталиране на отоплителната система може да е необходимо специално оборудвано място. Не се препоръчва инсталирането на такава конструкция в жилищни помещения: рискът от пожари и течове се увеличава. Съответните органи могат да наложат глоба. Много често домашно приготвените агрегати се монтират в оранжерии, технически и работни помещения.

При инсталиране на котел на твърдо гориво трябва да се спазват някои изисквания:

1. Разстоянието от котела до стените трябва да бъде повече от 25 сантиметра. Това минимизира риска от пожар и подобрява циркулацията на въздуха в помещенията.
2. Препоръчително е да оборудвате своя собствена незапалима основа под котела. Можете да поставите азбестова или бетонна плоча.
3. В стая с монтиран пиролизен котел на твърдо гориво трябва да има високо качество вентилационна система. За работата на този тип отоплителна система е необходим постоянен приток на чист въздух.
4. За да се предотвратят течове и пожари, коминът, през който излизат отработените газове, трябва да бъде изолиран. Като изолационен материал може да се използва обикновено фолио или минерална вата.

След сглобяването и инсталирането на котел за твърдо гориво е необходимо да се направи тестово натоварване, наречено ускоряваща пещ. Заредете гориво за първи път преди стартиране отоплителен сезон. В случай на неизправност ще има известно време, преди системата да бъде приведена в правилно състояние.

Котелът на твърдо гориво може да работи с почти всяко гориво. За ускоряваща пещ трябва да използвате вида гориво, който е планиран за постоянно натоварване. Пещта се пълни напълно до изходната тръба. За да горите по-добре горивото, можете да поръсите малко стандартна течност за запалване.

Котелът се запалва с дълъг дървен талаш или горелка, през отворена клапа. Докато не започне тлеенето на зареденото гориво, клапата не трябва да се затваря. След това може да се покрие. Ако скоростта на горене е недостатъчна за оптимална работа на отоплителното устройство, клапата се отваря леко, за да подобри тягата. При първото изгаряне зареденото твърдо гориво трябва да изгори напълно. Фактът, че е започнало стабилно тлеене, може да се разпознае по дима, който се появи от комина. По време на изгарянето на отделни слоеве гориво тръбата за разпределение на въздуха ще се спусне, може да се използва и за определяне на скоростта на тлеене.

Самостоятелното производство на котел с продължително горене е реалност, която е достъпна за всеки, независимо дали сте нов в производството му или не. Основното нещо е да не забравяме за пожарната безопасност: в крайна сметка всеки нагревател е потенциално опасно устройство.

© При използване на материали от сайта (цитати, изображения) трябва да се посочи източникът.

„Котелът е наистина печка в буре с вода“ ... и ефективността на такъв агрегат ще бъде в най-добрият случай 10% или дори 3-5%. Някакъв, но котел на твърдо гориво изобщо не е печка, а печка на твърдо гориво не е котел за гореща вода. Факт е, че процесът на изгаряне на твърдо гориво, за разлика от газ или горими течности, със сигурност ще се простира в пространството и времето. Газта или нафтата могат да бъдат напълно изгорени незабавно в малка междина от дюзата до дифузора на горелката, но дървените въглища не могат. Следователно изискванията за проектиране на котел за отопление на твърдо гориво са различни от тези за отоплителна пещ, невъзможно е просто да поставите бойлер от отоплителния кръг в него в непрекъсната циркулация. Защо е това и как трябва да се организира котел за непрекъснато отопление и тази статия има за цел да обясни.

Собственият отоплителен котел в частна къща или апартамент става необходимост. Газът и течните горива непрекъснато поскъпват, а в замяна на това на пазара се появяват например евтини алтернативни горива. от растителни отпадъци - слама, люспи, люспи. Това е само от гледна точка на собствениците на къщата, да не говорим, че преходът към индивидуално отоплениеще позволи да се отървете от загубите на енергия в мрежите на когенерацията и електропроводите, а те никак не са малки, до 30%

Не можете сами да направите газов котел, дори само защото никой няма да даде разрешение за неговата работа. Забранено е използването на индивидуални котли на течно гориво за отопление на жилищни помещения поради високата им опасност от пожар и експлозия при децентрализирано използване. Но котел за твърдо гориво може да бъде направен със собствените си ръце и формализиран, точно като отоплителна печка. Това е може би единственото общо между тях.

Характеристики на твърдото гориво

Твърдото гориво не гори много бързо и не всички компоненти, които носят топлинна енергия, изгарят във видимия му пламък. За пълно изгаряне на димните газове, високо, но доста определена температура, в противен случай ще възникнат условия за протичане на ендотермични реакции (например окисляване на азот), продуктите от които ще отнесат енергията на горивото в тръбата.

Защо котелът не пече?

Пещта е циклично устройство. В пещта му се зарежда толкова много гориво наведнъж, че енергията му да стигне до следващото отопление. Излишната енергия на изгаряне на горивото се използва частично за поддържане на оптималната температура за доизгаряне в газовия път на пещта (нейната конвективна система) и частично се абсорбира от тялото на пещта. Тъй като товарът изгаря, съотношението на тези части от енергията на горивото се променя и вътре в пещта циркулира мощен топлинен поток, няколко пъти по-мощен от текущите нужди за отопление.

Следователно тялото на пещта е акумулатор на топлина: основното отопление на помещението се дължи на охлаждането му след нагряване. Поради това е невъзможно да се отнеме топлината, циркулираща в пещта, поради това по един или друг начин нейният вътрешен топлинен баланс ще бъде нарушен и ефективността ще спадне рязко. Възможно е, но дори и тогава не на всяко място на конвекционната система, да се вземат до 5% за попълване на резервоара за БГВ. Също така, пещта не се нуждае от оперативна настройка на топлинната си мощност, достатъчно е да заредите гориво въз основа на необходимото средночасово време за времето между нагряванията.

Водният котел, независимо какво гориво е непрекъснато устройство. Охлаждащата течност в системата циркулира през цялото време, в противен случай няма да се загрее и котелът във всеки един момент трябва да даде точно толкова топлина, колкото е излязъл навън поради топлинни загуби. Тоест горивото трябва или периодично да се зарежда в котела, или топлинната мощност трябва да се регулира своевременно в доста широк диапазон.

Втората точка са димните газове. Те трябва да се доближат до топлообменника, първо, възможно най-горещи, за да осигурят висока ефективност. Второ, те трябва да бъдат напълно изгорени, в противен случай енергията на горивото ще се утаи върху регистъра със сажди, които също ще трябва да бъдат почистени.

И накрая, ако пещта се нагрява около себе си, тогава котелът като източник на топлина и неговите консуматори са разделени. Котелът изисква отделно помещение (котелно или пещ): поради високата концентрация на топлина в котела, опасността от пожар е много по-висока от тази на печките.

Забележка: индивидуално котелно помещение на жилищна сграда трябва да има обем най-малко 8 кубически метра. m, височина на тавана не по-малко от 2,2 m, отварящ се прозорец не по-малко от 0,7 кв. м, постоянен (без клапани) приток на свеж въздух, димоотвод, отделен от другите комуникации и пожаробезопасен обмен от останалите помещения.

От това следва, на първо място, изисквания за котелна пещ:

• Тя трябва да осигурява бързо и пълно изгаряне на горивото без сложна система за конвекция. Това може да се постигне само в пещ, изработена от материали с възможно най-ниска топлопроводимост, т.к. за бързото изгаряне на газовете е необходимо висока концентрациятоплина.
• Самата пещ и частите на конструкцията, свързани с нея по отношение на топлината, трябва да имат възможно най-ниския топлинен капацитет: цялата топлина, която е отишла за отоплението им, ще остане в котелното помещение.

Тези изисквания първоначално са противоречиви: материалите, които провеждат лошо топлина, като правило, я натрупват добре. Следователно обикновена пещ за котел няма да работи, необходима е някаква специална.

Топлообменен регистър

Топлообменникът е най-важният възел на отоплителния котел, той основно определя неговата ефективност. Според конструкцията на топлообменника се нарича целият котел. В котлите за битово отопление се използват топлообменници - водни ризи и тръбни, хоризонтални или вертикални.

Котел с водна риза е същата „печка в цев“, топлообменен регистър под формата на резервоар обгражда пещта в него. Котелът с кожух също може да бъде доста икономичен при едно условие: ако горенето в пещта е безпламъчно. Огнената пещ на твърдо гориво със сигурност изисква допълнително изгаряне на отработените газове и при контакт с кожуха тяхната температура веднага пада под необходимата за това стойност. В резултат - ефективност до 15% и повишено отлагане на сажди и дори киселинен кондензат.

Хоризонталните регистри, най-общо казано, винаги са наклонени: техният горещ край (захранване) трябва да бъде повдигнат над студения (връщане), в противен случай охлаждащата течност ще се обърне и повредата на принудителната циркулация веднага ще доведе до тежка авария. При вертикалните регистри тръбите са разположени вертикално или с лек наклон встрани. И тук, и там тръбите, така че газовете да се „заплитат“ по-добре в тях, са подредени в редове в шахматен ред.

По отношение на посоките на движение на горещи газове и охлаждаща течност, тръбните регистри се разделят на:

1. Течащи - газовете обикновено преминават перпендикулярно на потока на охлаждащата течност. Най-често такава схема се използва в хоризонтални промишлени котли с висока мощност поради по-ниската им височина, което намалява разходите за монтаж. AT битова ситуацияОказва се обратното: за да може регистърът да улавя правилно топлината, той трябва да бъде опънат нагоре над тавана.
2. Противоток - газовете и охлаждащата течност се движат по една и съща линия един към друг. Такава схема дава най-ефективен топлопренос и най-висока ефективност.
3. Поток - газовете и охлаждащата течност се движат успоредно в една посока. Рядко се използва в котли за специални цели, т.к. В този случай ефективността е ниска и износването на оборудването е високо.

Освен това топлообменниците са огнетръбни и водотръбни. При противопожарните тръби димните тръби с димни газове преминават през резервоар за вода. Огнетръбните регистри работят стабилно, а вертикалните дават добра ефективност дори в потокова верига, т.к. в резервоара е монтирана вътрешна циркулация на водата.

Ако обаче изчислим оптималния температурен градиент за пренос на топлина от газ към вода въз основа на съотношението на тяхната плътност и топлинен капацитет, тогава той се оказва около 250 градуса. И да прокара този топлинен поток през стената стоманена тръба 4 mm (по-малко, отколкото е невъзможно, ще изгори много бързо) без забележими загуби в топлопроводимостта на метала, необходими са около 200 градуса. В резултат на това вътрешната повърхност на димната тръба трябва да се нагрее до 500-600 градуса; 50-150 градуса - експлоатационен запас за водоотрязване на горивото и др.

Поради това експлоатационният живот на жаровите тръби е ограничен, особено при големите котли. В допълнение, ефективността на огнетръбния котел е ниска, определя се от съотношението на температурите на горещите газове, влизащи в регистъра, и тези, които напускат комина. Невъзможно е газовете да се охладят под 450-500 градуса в огнетръбен котел, а температурата в конвенционална пещ не надвишава 1100-1200 градуса. Според формулата на Карно се оказва, че не можете да получите ефективност по-висока от 63%, а дори ефективността на пещта не е повече от 80%, така че общата сума е 50%, което е наистина лошо.

При малки битови котли тези характеристики са по-слабо изразени, т.к. с намаляване на размера на котела съотношението на повърхността на регистъра към обема на димните газове в него се увеличава, това е т.нар. закон на квадратен куб. В съвременните пирозни котли температурата в горивната камера достига 1600 градуса, ефективността на пещта им е под 100%, а регистрите на марковите котли са с гаранция от 5 години или повече само от тънкостенна топлоустойчива специална стомана. В тях газовете могат да се охладят до 180-250 градуса, а общата ефективност достига 85-86%

Забележка: чугунът за огнеупорни тръби като цяло е неподходящ, пука се.

При водотръбните регистри охлаждащата течност протича през тръби, поставени в горивна камера, където влизат горещи газове. Сега температурните градиенти и законът на квадратния куб действат обратно: при 1000 градуса в камерата външната повърхност на тръбите ще се нагрее само до 400 градуса, а вътрешната до температурата на охлаждащата течност. В резултат на това обикновените стоманени тръби служат дълго време и ефективността на котела е около 80%.

Но хоризонталните проточни водотръбни котли са склонни към т.нар. "балон". Водата в долните тръби е много по-гореща, отколкото в горните. На първо място се изтласква към захранването, налягането пада и по-студените горни тръби „изплюват“ водата. „Разбиването“ не само дава шум, топлина и комфорт колкото съсед - пияница и кавгаджия, но също така е изпълнено с импулс в системата поради воден удар.

Вертикалните водотръбни котли не пълнят, но ако водотръбният котел е проектиран за къща, регистърът трябва да бъде разположен на комина надолу по течението, в участъка, където горещите газове преминават отгоре надолу. В проточен тип, със същата посока на движение на газове и охлаждаща течност, водотръбен котел, ефективността рязко пада и саждите се отлагат интензивно върху тръбите в близост до захранването и като цяло е неприемливо да се направи обратен поток над доставката.

Относно капацитета на топлообменника

Съотношението на мощностите на топлообменника и цялата охладителна система не е взето произволно. Скоростта на пренос на топлина от газове към вода не е безкрайна, водата в регистъра трябва да има време да поеме топлина, преди да напусне системата. От друга страна, нагрятата външна повърхност на регистъра отдава топлина на въздуха и тя се губи в котелното помещение.

Твърде малкият регистър е податлив на кипене и изисква прецизна, бърза настройка на мощността на пещта, което е недостижимо при котлите на твърдо гориво. Регистър с голям капацитет отнема много време, за да се загрее, а в случай на лошо външна топлоизолациякотелът или липсата му губи много топлина и въздухът в котелното помещение може да се затопли над допустимата пожарна безопасност и спецификациите на котела.

Стойността на капацитета на топлообменника на котлите на твърдо гориво варира от 5-25% от капацитета на системата. Това трябва да се има предвид при избора на котел. Например, за отопление, според изчислението, са получени само 30 секции радиатори (батерии) от 15 литра всяка. С вода в тръбите и разширителен съд, общият капацитет на системата ще бъде около 470 литра. Капацитетът на регистъра на котела трябва да бъде в диапазона 23,5-117,5 литра.

Забележка: има правило - колкото по-голяма е калоричността на твърдото гориво, толкова по-голям трябва да бъде относителният капацитет на котела. Ето защо, ако котелът е въглищен, капацитетът на регистъра трябва да бъде по-близо до горната стойност, а за дърва - към долната. За котлите с бавно горене това правило не е вярно, капацитетът на техните регистри се изчислява въз основа на най-високата ефективност на котела.

От какво е направен топлообменник?

Чугунът като материал за котелния регистър не отговаря на съвременните изисквания:

• Ниската топлопроводимост на чугуна води до ниска ефективност на котела, т.к. невъзможно е да се охладят отработените газове под 450-500 градуса, тъй като много топлина няма да премине през чугуна във водата, както е необходимо.
• Големият топлинен капацитет на чугуна също е негов минус: котелът трябва бързо да отдаде топлина на системата, преди да избяга някъде другаде.
• Чугунените топлообменници не се вписват в съвременните изисквания по отношение на тегло и размери.

Например, нека вземем секцията M-140 от стара съветска чугунена батерия. Площта му е 0,254 кв. м. За отопление 80 кв.м. м. жилищна площ имате нужда от топлообменна повърхност в котела от около 3 кв. м, т.е. 12 секции. Виждал ли си 12 клетъчна батерия? Представете си какъв трябва да бъде котел, в който ще се побере. И натоварването от него на пода определено ще надхвърли границата според SNiP и ще трябва да се направи отделна основа под котела. Като цяло 1-2 чугунени секциище отиде в топлообменника, който захранва резервоара за съхранение на БГВ, но за отоплителния котел въпросът за чугунения регистър може да се счита за затворен.

Регистрите на съвременните фабрични котли са изработени от топлоустойчива и топлоустойчива специална стомана, но за производството им са необходими производствени условия. Остава обичайната структурна стомана, но тя корозира много бързо при 400 градуса и повече, така че огнетръбните котли, изработени от стомана, трябва да бъдат избрани за покупка или разработени много внимателно.

Освен това стоманата е добър проводник на топлина. От една страна, това не е лошо, можете да разчитате прости средстваполучите добра ефективност. От друга страна, връщащата тръба не трябва да се охлажда под 65 градуса, в противен случай киселинният кондензат от димните газове ще падне върху регистъра в котела, който може да изяде през тръбите в рамките на един час. Можете да премахнете възможността за отлагането му по 2 начина:

• При мощност на котела до 12 kW е достатъчен байпасен клапан между подаването и връщането на котела.
• С по-висока мощност и/или отопляема площ над 160 кв. m, също е необходим асансьор, а котелът трябва да работи в режим на прегряване на вода под налягане.

Байпасният клапан се управлява или електрически от температурен датчик, или енергонезависимо: от биметална плоча с прът, от разтопен восък в специален контейнер и т.н. Веднага щом температурата на връщането падне под 70-75 градуса, той пропуска вътре топла водаот подаване.

Елеваторният блок или просто асансьорът (виж фиг.) действа обратно: водата в котела се нагрява до 110-120 градуса под налягане до 6 atm, което елиминира кипенето. За да направите това, температурата на горене на горивото се повишава, което повишава ефективността и елиминира кондензацията. И преди да се подаде в системата, горещата вода се разрежда с връщаща тръба.

И в двата случая е необходима принудителна циркулация на водата. Но стоманен котел с термосифонна циркулация, който не изисква захранване за циркулационна помпае напълно възможно да се създаде. Някои дизайни ще бъдат обсъдени по-долу.

Циркулация и котел

Термосифонната (гравитационна) циркулация на водата не позволява отопление на помещение с площ над 50-60 квадратни метра. м. Въпросът е не само, че е трудно водата да се изтръгне през развита система от тръби и радиатори: ако изпускателният клапан се отвори с пълен разширителен резервоар, водата ще се втурне в силен поток. Факт е, че енергията за изтласкване на вода през тръбите се взема от горивото, а ефективността на преобразуване на топлината в движение в термосифонна система е оскъдна. Поради това ефективността на котела като цяло пада.

Но циркулационната помпа се нуждае от електричество (50-200 W), което може да бъде загубено. UPS (непрекъсваемо захранване) за 12-24 часа живот на батерията е много скъпо, така че правилно проектираният котел се разчита на принудителна циркулация и в случай на прекъсване на захранването трябва да премине в режим на термосифон без външна намеса, когато отоплението едва е топъл, но пак топли.

Как се монтира бойлера?

От изискването за минимална собствена топлинна мощност на котела пряко следва малкото му тегло спрямо пещта и тегловното натоварване от него на единица площ. По правило не надвишава минимално допустимото според SNiP за подови настилки 250 кг / кв. м. Следователно инсталирането на котела е допустимо без основа и дори разбор на подовата настилка, вкл. и на горните етажи.

Поставете котела върху равна, стабилна повърхност. Ако подът играе, пак ще трябва да се разглоби на мястото на монтаж на котела бетонна замазкасъс странично разширение минимум 150 мм. Основата под котела е покрита с азбестов или базалтов картон с дебелина 4-6 mm, върху него е поставен лист покривно желязо с дебелина 1,5-2 mm. Освен това, ако подовата настилка е била разглобена, дъното на котела е зазидано с цименто-пясъчен разтвор до нивото на пода.

Около котела, стърчащ над пода, се прави топлоизолация, същата като под дъното: азбест или базалтов картон и желязо върху него. Отстраняване на изолация отстрани на котела от 150 мм, а пред вратата на горивната камера минимум 300 мм. Ако котелът позволява допълнително зареждане на гориво, докато предишната порция изгори, тогава отстраняването пред пещта е необходимо от 600 mm. Под котела, който е поставен директно на пода, е поставена само топлоизолация, покрита със стоманена ламарина. Отстраняване - както в предишния случай.

За котел на твърдо гориво е необходимо отделно котелно помещение. Изискванията са изброени по-горе. В допълнение, почти всички котли на твърдо гориво не позволяват регулиране на мощността в широк диапазон, така че те се нуждаят от пълноценен тръбопровод - комплект допълнително оборудванеосигуряване на ефективна и безпроблемна работа. Ще говорим за това по-нататък, но като цяло тръбопроводите на котела са отделна голяма тема. Тук споменаваме само неизменните правила:

1. Монтажът на тръбопровода се извършва в противоток на водата, от връщането към подаването.
2. В края на монтажа се проверява визуално неговата коректност и качество на връзките по схемата.
3. Монтирането на отоплителната система в къщата започва само след свързване на котела.
4. Преди зареждане с гориво и, ако е необходимо, захранване, цялата система се пълни със студена вода и всички съединения се следят за теч през деня. В този случай водата е вода, а не друга охлаждаща течност.
5. Ако няма течове или след тяхното отстраняване, котелът се пуска на вода, като непрекъснато се следи температурата и налягането в системата.
6. При достигане на номиналната температура налягането се контролира в продължение на 15 минути, не трябва да се променя с повече от 0,2 бара, този процес се нарича тестване под налягане.
7. След тестване под налягане, котелът се гаси, системата се оставя да изстине напълно.
8. Източете водата, напълнете обикновената охлаждаща течност.
9. Още веднъж ставите се проверяват за изтичане за един ден. Ако всичко е наред, стартирайте котела. Не - отстраняване на течове и отново ежедневен контрол преди стартиране.

Избор на котел

Сега знаем достатъчно, за да изберем котел въз основа на предвидения вид гориво и неговата цел. Да започваме.

дърво

Калоричността на дървата за огрев е ниска, за най-добрите - по-малко от 5000 kcal / kg. Дървата за огрев горят доста бързо, освобождавайки голямо количество летливи компоненти, които изискват допълнително изгаряне. Ето защо е по-добре да не разчитате на висока ефективност на дървото, но те могат да бъдат намерени почти навсякъде.

Горене на дърва в къщата

Домашен котел на дърва може да бъде само с дълго горене, иначе го бие във всички отношения. Промишлени структури, напр. добре познат KVR, струва от 50 000 рубли, което все още е по-евтино от изграждането на пещ, не изисква захранване и позволява регулиране на мощността за отопление в извън сезона. По правило те работят както на въглища, така и на всяко твърдо гориво, с изключение на дървени стърготини, но на въглища разходът на гориво ще бъде много по-висок: преносът на топлина от едно натоварване е 60-72 часа, а за специализирани въглища - до 20 дни .

Котелът на дърва за дълго горене обаче може да бъде полезен на места, където няма редовна доставка на въглища и квалифицирана топлотехническа услуга. Струва един и половина пъти по-евтино от въглищата, дизайнът на ризата му е много надежден и ви позволява да изградите термосифонна отоплителна система с площ до 100 квадратни метра. м .. В комбинация с тлеенето на гориво с тънък слой и доста голям обем на кожуха, кипенето на вода е изключено, така че свързването е съвсем същото като при титана. Свързването на дълготраен котел на дърва също не е по-трудно от титана и може да се извърши независимо от неквалифициран собственик.

За тухлени котли

Схема на устройството на котела "Благо"

Тухлата е приятел на пещта и враг на котела поради факта, че придава на конструкцията голяма топлинна инерция и тегло. Може би единственият тухлен котел, в който тухлата е на мястото си, е пиролизният "Благо" Беляев, диаграмата на фиг. И тогава ролята му тук е съвсем различна: облицовката на горивната камера е направена от шамотни тухли. Топлообменник водотръбен хоризонтален; проблемът с навиването се решава с това, че регистровите тръби са единични, плоски, издължени на височина.

Котелът на Беляев е наистина всеяден, а за зареждане са предвидени 2 отделни бункера различни видовегориво без спиране на котела. На антрацит "Благо" може да работи няколко дни, на дървени стърготини - до един ден.

За съжаление, котелът Беляев е доста скъп, поради шамотната облицовка е лошо транспортируем и, както всички пиролизни котли, изисква сложен и скъп тръбопровод. Мощността му се регулира в малък диапазон чрез байпас на димните газове, така че ще покаже добра ефективност средно на сезон само на места с продължителни силни студове.

Относно котлите в пещта

Котелът в пещта, за който толкова много се говори и пише сега, е водотръбен топлообменник, вграден в зидарията на пещта, виж фиг. По-долу. Идеята е следната: печката след нагряване трябва да отдава повече топлина на регистъра, отколкото на околния въздух. Да кажем веднага: докладите за ефективност от 80-90% са не само съмнителни, но и просто фантастични. Самата най-добра тухлена фурна има ефективност не по-висока от 75%, а нейната площ външна повърхностще бъде най-малко 10-12 квадратни метра. м. Площта на регистъра е едва повече от 5 квадратни метра. м. Общо по-малко от половината топлина, натрупана от пещта, ще отиде във водата, а общата ефективност ще бъде под 40%

В следващия момент - фурна с регистър веднага губи собствеността си. В никакъв случай не трябва да го удавите извън сезона с празен регистър. TC (температурен коефициент на разширение) на метала е много по-голям от този на тухла и топлообменникът, издут от прегряване, ще разкъса пещта пред очите ни. Термичните шевове няма да помогнат на случая, регистърът не е лист или греда, а триизмерна структура и веднага се пръсва във всички посоки.

Тук има и други нюанси, но общото заключение е недвусмислено: печката е печка, а котелът е котел. И плодът на техния насилствен неестествен съюз няма да бъде жизнеспособен.

Тръбопроводи на котела

Котли, които изключват вряща вода (кожух с дълго горене, титан), не могат да бъдат направени за мощност над 15-20 kW и опънати на височина. Следователно те винаги осигуряват отопление на своята зона в режим на термосифон, въпреки че циркулационната помпа, разбира се, няма да се намеси. Техният тръбопровод, в допълнение към разширителния резервоар, включва само вентил за изпускане на въздух в най-високата точка на захранващия тръбопровод и изпускателен клапан в най-ниската точка на връщане.

Тръбопроводите на котли за твърдо гориво от други видове трябва да осигуряват набор от функции, което е по-добре разбрано на фиг. на дясно:

1. група за безопасност: кран за изпускане на въздух, общ манометър и пробивен клапан за изпускане на пара при кипене;
2. авариен резервоар за охлаждане;
3. неговият поплавъчен клапан, същият като в тоалетната;
4. термоклапан за пускане на аварийно охлаждане със своя сензор;
5. MAG-блок - дренажен вентил, авариен дренажен вентил и манометър, събрани в един корпус и свързани към мембранен разширителен съд;
6. блок с принудителна циркулация с възвратен клапан, циркулационна помпа и трипътен байпасен вентил, електрически управляван от температурата;
7. интеркулер - радиатор за аварийно охлаждане.

поз. 2-4 и 7 съставляват групата за нулиране на мощността. Както вече споменахме, котлите на твърдо гориво се регулират по отношение на мощността в малки граници и в случай на внезапно затопляне цялата система може да прегрее неприемливо, до порив. След това термичният вентил 4 стартира вода от чешматав междинния охладител и охлажда подаването до нормално.

Забележка: парите на господаря за гориво и вода в същото време тихо текат в канализацията. Поради това котлите на твърдо гориво са неподходящи за места с мека зима и дълъг извън сезона.

Групата с принудителна циркулация в нормален режим заобикаля част от захранването към връщащата линия, така че температурата му да не пада под 65 градуса, вижте по-горе. Когато захранването е изключено, термичният вентил се затваря. В радиаторите влиза толкова вода, колкото пропускат в режим на термосифон, само да можеше да се живее в стаите. Но термичният клапан на междинния охладител се отваря напълно (държа се затворен под напрежение) и излишната топлина отново отвежда парите на собственика в канализацията.

Забележка: ако водата се загуби заедно с електричеството, котелът трябва спешно да се загаси. Когато водата от резервоар 2 изтече, системата ще заври.

Бойлерите с вградена защита от прегряване са с 10-12% по-скъпи от конвенционалните, но това повече от се отплаща чрез опростяване на тръбопроводите и повишаване на надеждността на котела: излишната прегрята вода се излива в отворен разширителен резервоар с голям капацитет, виж Фиг. обратна линия. Системата, с изключение на циркулационната помпа 7, е енергонезависима и плавно преминава в режим на термосифон, но при внезапно затопляне горивото все още се губи и разширителният резервоар трябва да бъде монтиран на тавана.

Що се отнася до пиролизните котли, тогава типична схематехните обвързвания са дадени само за справка. Така или иначе професионалната му инсталация ще струва само малка част от цената на компонента. За справка: само топлинен акумулатор за котел 20 kW струва около 5000 $.

Забележка: мембрана разширителни резервоариза разлика от отворените, те са инсталирани на връщащата линия в най-ниската си точка.

Комини за котли

Комините на котлите на твърдо гориво обикновено се изчисляват по същия начин като печките. Общ принцип: твърде тесният комин няма да даде желаната тяга. За котела това е особено опасно, т.к. загрява се непрекъснато и отпадъците могат да отиват през нощта. Твърде широкият комин води до „свирене“: студен въздух се спуска през него в пещта, охлаждайки печката или регистъра.

Коминът на котела трябва да отговаря на следните изисквания: разстоянието от билото на покрива и между отделните комини е най-малко 1,5 мм, разширението нагоре над билото също е най-малко 1,5 м. Трябва да се осигури безопасен достъп до комина на покрива при по всяко време на годината. При всяко прекъсване на комина извън котелното помещение трябва да има почистваща врата, всяко преминаване на тръбата през тавана трябва да бъде топлоизолирано. Горният край на тръбата трябва да бъде снабден с аеродинамична капачка, за комина на котела тя, за разлика от печката, е задължителна. Също така е необходим колектор за кондензат за комина на котела.

Като цяло изчисляването на комина за котела е малко по-просто, отколкото за пещта, т.к. коминът на котела не е толкова намотан, топлообменникът просто се счита за решетъчна преграда. Следователно е възможно да се изградят обобщени графики за различни случаи на проектиране, например. за комин с хоризонтално сечение (димоотвод) 2 m и колектор за кондензат с дълбочина 1,5 m, вижте фиг.

По такива графики, след точно изчисление по местни данни, може да се прецени дали е имало гаф. Ако изчислената точка е някъде около нейната обобщена крива, изчислението е правилно. В екстремни случаи ще трябва да изградите или отрежете тръбата с 0,3-0,5 m.

Забележка: ако, да речем, за тръба с височина 12 м няма крива за мощност под 9 kW, това не означава, че котел 9 kW не може да работи с по-къса тръба. Просто за по-ниските тръби вече не е възможно обобщено изчисление и трябва да изчислите точно според местните данни.

Видео: пример за изграждане на котел на твърдо гориво от минен тип

заключения

Изчерпването на енергийните ресурси и покачването на цените на горивата радикално промениха подхода към проектирането на котли за битово отопление. Сега от тях, както и от индустриалните, се изисква висока ефективност, ниска топлинна инерция и възможност за оперативно управление на мощността в широк диапазон.

В днешно време отоплителни котлиспоред основните принципи, заложени в тях, те окончателно се разделиха с пещите и се разделиха на групи за различни климатични условия. По-специално, счита котлите на твърдо гориво са подходящи за райони със суров климат и продължителни тежки студове. За места с различен климат ще бъдат за предпочитане други видове нагреватели.

В опит да спестят от отопление, много домашни "майстори" правят различни устройства. Направи си сам котел, който често може да се види в частна къща, е едно от такива полезни устройства.

Има различни негови разновидности. Ако имате умения да работите със заваръчна машина и метал, тогава можете да спестите много при организирането на отопление.

Разновидности

Преди директното производство на котел за отопление в къща е необходимо да се определи неговата конфигурация и тип. Според вида на отопление на охлаждащата течност, котлите са:

• Газ;
• Дърво;
• въглища;
• Електрически;
• пиролиза;
• Мазна;
• пелети

Що се отнася до конфигурацията, тя може да бъде всяка:

• кръгъл;
• Правоъгълна;
• Трапецовидна;
• Заострени

Как да си направим котел

В процеса на проектиране е необходимо да се вземат предвид някои характеристики на дизайна, принципът на неговата работа. По-специално, трябва да решите за целта на котела, какъв тип ще бъде. Най-лесният начин е да направите котел за твърдо гориво със собствените си ръце.

Много по-трудно, почти невъзможно - газът, тъй като е обект на повишени изисквания за безопасност. Трябва да получите разрешение, за да го използвате, проверете го. И - ако всички характеристики на устройството не отговарят на изискванията, тогава съответните органи просто ще забранят работа на такъв котел.

Ефективността на котела се влияе както от дизайна (капацитет на охлаждащата течност), така и от скоростта на изгаряне на горивото, постоянен приток на чист въздух (кислород). Трябва да се отбележи, че горивото изгаря напълно и е възможно изтичане на газ, който носи много топлина, което трябва да се предотврати.

Някои функции

Конфигурацията на котела, неговите характеристики, чертежи ще зависят от много фактори:

• материал. Подходяща е обикновена стомана (ламарина), но най-добре е топлоустойчива неръждаема стомана или чугун.
• Възможности за добра обработка на стоманата, надеждно свързване на структурни части. Обикновено за това те използват главно мелница, газов нож и електрическо заваряване.
• Тип, характеристики на горивото (течно или твърдо). Стоманата трябва да издържи високи температури, не се деформират, не се стопяват под тяхното въздействие. Издържат на вътрешното налягане на парите и газовете без пропуски и пукнатини.
• Правилно изчисляване на метода на циркулация на охлаждащата течност. Дали ще бъде естествено (поради правилното манипулиране на диаметрите на тръбите, техния наклон, височина на резервоара и т.н.) или принудително (с помощта на помпа във веригата).
• Отчитане на налягането на парите, използването на клапани за изпускане на излишните газове, кондензат (инсталация за връщане).

Важно е внимателно да обмислите всичко в процеса на проектиране на котел, включително в отоплителния кръг. Какво и как ще работи след сглобяването.

Да направите отоплителен котел със собствените си ръце не е толкова трудно. Всички проблеми обикновено започват по-късно, когато нещо не е взето под внимание или неумело направено.

Воден котел на дърва стъпка по стъпка

За да го направим, имаме нужда от:

• Защитни ръкавици;
• гащеризони;
• Маска за заваряване;
• електроди;
• Машина за заваряване;
• Пробивна машина;
• Свредла за метал;
• Рулетка;
• Материал за производство на котела (2 бъчви или - метален лист(дебелина - не по-малко от 5 мм), врати, клапи, решетка, ъгли)

Единственият съществен недостатък на котел на дърва е ниската ефективност. Но лекотата на производство и поддръжка са основните му предимства, които го правят най-популярния.

Инструкции за производство

Когато има всичко необходимо (материали и инструменти), остава само да сглобите котела в следната последователност:

• Взимаме 2 бъчви с различен диаметър, дебелина на стената не по-малко от 4 mm;
• Изрязваме дупки за пепелника и контейнера за вода с мелница;
• Инсталираме един цилиндър с по-малък диаметър в другия;
• Заваряваме капак върху тях, пепелник, горивна камера;
• Затваряме вратата;
• Заваряваме водопроводни тръби, разклонителна тръба за обратен клапан (освобождаване на налягането);
• Монтираме решетка вътре във фурната;
• Правим дупка за комина;
• Монтиране на тръбата
• Проверяваме херметичността.

При липса на течове в котела се свързва към отоплителната и водопроводната мрежа.

Ако като охлаждаща течност се използва използвано масло или антифриз, те ще бъдат напълнени ръчно. За това не е необходимо свързване към водопровод, заваряване на тръби.

След като инсталирате котела със собствените си ръце в отоплителната система, трябва да проверите правилността на неговата работа. Правилно сглобеното устройство ще загрее охлаждащата течност (вода или масло) по време на процеса на горене. Ако той прави това лошо, тогава трябва да проверите за въздушни ключалки в отоплителната мрежа, да намалите налягането на парите, като ги изхвърлите.

Във всеки случай трябва да разберете принципа на работа на този вид бойлер, така че да няма ексцесии и проблеми по време на работата му.

Направи си сам снимка на котела