Особенности устройства и принцип действия парового котла. Конструкция котла

Описание элементов конструкции бытовых газовых котлов

Газовый котел является основным элементом отопительной системы, потому что именно в котле происходит нагрев теплоносителя, а также автоматическое поддержание заданной температуры. Чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант газового котла следует обязательно знать основные особенности оборудования, какие именно бывают разновидности, а также их отличия между собой. Об особенностях, различиях и конструкции бытовых газовых котлов узнайте в этой статье.

...

Конструкция бытовых газовых котлов: основные элементы

Газовый отопительный котел — это агрегат, основным назначением которого является подогрев теплоносителя для отопления помещения, а также обеспечение горячего водоснабжения путем сжигания газообразного топлива. Основными видами топлива для газовых котлов являются сжатый природный газ СПГ и сжиженный пропан-бутан СНГ.

Газовые котлы состоят из:

1. Газовой горелки.
2. Теплообменника.
3. Системы дымоудаления.

В состав конструкции котла также может входить циркуляционный насос, предохранительный клапан, расширительный бак, система автоматического контроля работы котла, а также система защиты и блокировок для предотвращения опасных ситуаций.

Горелка газового котла

Горелка — это основной элемент котла, от которого напрямую зависит КПД работы всего агрегата. Главной задачей горелки является подготовка газовоздушной смеси и подача ее в камеру сгорания.

...

Классификация горелок по регулированию режима

Все газовые горелки можно разделить на три категории:

1. Одноступенчатые — горелки, которые производят регулирование температурного режима только за счет включения и полного выключения горелки.
2. Двухступенчатые — это горелки, которые имеют 2 режима горения: на 100% мощности и на 40%. Автоматическая система снижает и повышает мощность горения для регулировки температуры теплоносителя.
3. Модулируемые — горелки, которые имеют широкий диапазон мощностей горения от 10% до 100%. Автоматическая система плавно изменяет мощность горелки и тем самым постоянно поддерживает температуру теплоносителя. Этот вид горелок является самым дорогим, но по своим характеристикам самым экономичным.

Модулируемые горелки также можно разделить по принципу регулирования на несколько типов:

• механическая система модуляции;
• пневматическая система модуляции;
• электронная система модуляции.

Модулируемые горелки с электронной системой модуляции – это самые практичные и экономически выгодные газовые горелки, так как обеспечивают наиболее точное регулирование температуры теплоносителя, при этом используя самое оптимальное количество топлива, а также снижают температурное напряжение, которое воздействует на металл теплообменника.

Теплообменник газового котла

Все тепло, которое воспроизвела горелка, направляется непосредственно в теплообменник, где происходит нагрев теплоносителя. В зависимости от материала, из которого сделан теплообменник, их делят на:

1. Стальной — теплообменник выполнен из стали. Преимущества: упрощенная конструкция и дешевизна. Но основным его плюсом является стойкость к тепловым напряжениям, которым он подвергается во время эксплуатации, что обеспечивает его долговечность. Минусами стального теплообменника является его сильная подверженность коррозии как с внутренней, так и с внешней стороны, что может привести к преждевременному разрушению. Немаловажным минусом является его большой вес и громоздкость, что не только неудобно, но и не практично, так как на нагрев самого теплообменника тоже будет тратиться топливо — это уже перерасход.                                                                                                                     
2. Чугунный — теплообменник выполнен из чугуна. Преимуществами является: отличная стойкость к коррозии, а также долгий срок службы (при условии соблюдения правил эксплуатации). Недостатки: большой вес, громоздкость — как следствие, перерасход топлива, также требует очень четкого выполнения эксплуатационных правил, иначе может лопнуть. Поддержание необходимых условий требует установки трехходового крана, чтобы подмешивать горячую воду в обратную линию и не допускать температурных перепадов. Также нельзя допускать отложений накипи, иначе произойдет температурный перепад и теплообменник лопнет.                                                                                                                         
3. Медный — выполнен из меди. Преимущества: устойчив к коррозии, имеет низкий вес и скромные габариты, что позволяет экономить топливо и повышает его коэффициент полезного действия(КПД) по отношению к стальной и чугунной моделям. Недостаток медного теплообменника — низкая прочность. Но этот недостаток перестает существовать, если установить в котел модулируемую горелку. Потому как основной износ теплообменника происходит только при работе горелки на полную мощность.

Система дымоудаления газового котла

При работе газовых котлов происходит сжигание топлива, а в результате образуются продукты сгорания, которые необходимо куда-то вывести из котла. По виду вывода дыма котлы делят на:

1. С естественной тягой — это котлы, которые имеют высокий дымоход. За счет различия температур и давлений происходит естественная тяга. Воздух для горения берется из помещения, где располагается котел. Используя подобный тип котла, встает необходимость построения дымохода и происходит сжигание кислорода в помещении.
2. С принудительной тягой – котлы, имеющие дополнительный вентилятор, который высасывает дымовые газы и выдувает их на улицу через коаксиальную трубу небольшого размера. Конструкция такой дымовой трубы представляет собой «трубу в трубе». По одной из труб выходят дымовые газы, а по другой входит воздух, необходимый для горения. Используя подобный вид котла, нет необходимости построения громоздкого дымохода и не происходит сжигание кислорода в помещении, но появляется еще один потребитель энергии — вентилятор.

Различные конструкции газовых котлов обеспечивают возможность подбора агрегата, который будет удовлетворять любые потребности каждого покупателя. А простота конструкции упрощает их эксплуатацию.

...

oteple.com

Сварить котел отопления своими руками чертежи

Как сварить котел для отопления дома своими руками

Каждый задумывался о том, какими способами можно сэкономить на отоплении своего жилья. Лучшим способом отопления является котел, ведь сварить его можно самостоятельно. Данная статья предназначается для тех, кто не знает, как сварить котел отопления своими руками и любит самостоятельно мастерить приспособления, увеличивающие уровень комфорта в собственном доме.

Как подобрать правильный способ изготовления

Перед тем, как обращаться к специалистам или искать в Интернете способы изготовления, необходимо определиться с его предназначением. Ведь от его роли будет зависеть и вид его конструкции. Для начала необходимо уяснить, что все котлы своими руками основаны на едином принципе: устройство греет теплоноситель, а теплообменник получает тепло за счет сгорающего топлива.

Для того чтобы добиться максимальной эффективности нагрева, необходимо учесть конструкцию и сгорание топлива. На основе простых физических законов можно сделать вывод, что большой показатель тепла, передаваемого за единицу времени, напрямую зависит от размера емкости носителя тепла и площади передающей трубки. Учитывая полноту сгорания топлива, необходимо допустить максимальный приток кислорода к топливу, чтобы предотвратить отток пиролизного газа, который передает немало тепла.

Конструкция котла

Конструкция и внешний вид котла будет зависеть от нескольких технических параметров:

• Перед тем, как приступить к сборке элемента отопления, необходимо удостовериться в наличии материала. В лучшем случае следует подобрать нержавеющий жаросткойкий вид металла, но может сойти и обычный железный лист (на практике очень легко найти дешевый материал).
• Следующим немаловажным фактором создания будет выбор возможности обработки стали. Не каждый имеет в своем гараже оборудование для выплавки чугунной стали, которая обычно стоит дороже котла, поэтому стиль обработки ограничивается только лишь вашей фантазией. Традиционным методом изготовления является резка болгаркой, электросваркой или газовым резаком стального листа.
• На конструкцию печки также влияет вид топлива, которое вы собираетесь применять для отопления.
• Также нужно рассчитать правильный способ циркуляции носителя тепла, а именно максимально расширить диаметр контуров и патрубков и увеличить высоту водяного бака. Большой размер диаметра позволяет уменьшить сопротивление воде и получить высокую скорость передачи теплоносителя без применения специальных насосов.

Сборка самодельного котла будет немного отличаться от заводского по одной простой причине: если электроэнергия перестанет подаваться на разогретый водяной бак, стоит ожидать проблем с подачей воды. Эти факторы могут привести к разрушению самодельного отопителя, вследствие давления паров. Поэтому следует собирать руками с меньшим диаметром труб и высотой водяного бака.

Разнообразие самодельных котлов отопления и способы их установки

При изготовлении домашнего котла своими руками следует выбрать его тип в зависимости от материалов и способа отопления. Далее вы узнаете о дровяных, электрических, пиролизных и масляных типах котлов.

Дровяные котлы

Если рассматривать простой вариант изготовления котла, то это похоже на два цилиндра разных диаметров, помещенных один в другой. Внешний водяной цилиндр предназначается для хранения воды, а внутренний – для печки твердого топлива. Так как пространство между трубками забито водой, вы можете выбрать любой диаметр для труб, но желательно сделать его больше, чтобы уменьшить сварку. Главным недостатком дровяного котла является низкое значение коэффициента полезного действия, однако простота его изготовления и дальнейшего использования делает его одним из самых популярных самодельных средств отопления.

Для сборки котла понадобятся следующие инструменты: перчатки на руки, спецодежда и маска для сварки, дрель со сверлами по металлу, электроды и сварочный аппарат, а также измерительные приборы (рулетка, уровень и т.д.). Из материалов нам понадобятся листы толщиной по 5 миллиметров, дроссельные заслонки, дверцы для котла, чугунная решетка и уголки.

Процесс сооружения дровяного котла отопления пошагово:

• Взять две бочки разного диаметра шириной, не более чем по 4 миллиметра.
• Вырезать отверстия для зольника и водяного контейнера в обеих бочках с помощью болгарки.
• Установить цилиндры друг в друга и сварить над ними крышку.
• Приварить вместе топку и зольник и закрыть дверцей.
• Приварить к бочкам трубы для циркуляции воды и подключения к генератору.
• Приделать рештак внутрь печки.
• Сделать отверстие для дымохода в бочке и установить трубу.
• По окончанию работ проверить его на герметичность (проверить на предмет течи).
• Смонтировать и подключить к сети.

Рис. 2 Современный дизайн

Пиролизные котлы отопления

Для того чтобы сэкономить на материалах и энергии, потраченной на работу котла, следует использовать именно такой тип агрегатов. Принцип работы котла заключается в смеси воздуха и пиролизного газа, которая воспламеняется и дает больше тепла. Стоимость материалов для изготовления пиролизного котла на порядок выше, чем у дровяного, но через пару отопительных сезонов устройство окупается.

Конструкция пиролизного водяного агрегата будет состоять из нескольких секторов: регуляторы подачи электроэнергии, отверстие, дымовые каналы, вентилятор, камера сгорания и трубы. При его изготовлении необходимо придерживаться точного чертежа в связи со сложностью в сборке конструкции. Высокая отопительная способность и коэффициент полезного действия позволяют снизить расход энергии и установить мощность на 25-30 кВт, в отличие от других котлов (40-50 кВт).

Рис. 3 Схема сборки

Для его сборки нам понадобится электродрель, термодатчик, отрезной круг на 230 миллиметров, болгарка, электроды и сварочный аппарат, а также стальные полосы толщиной 2 мм и вентилятор.

• Вырезать отверстие для топлива немного выше, чем резервуар для горения.
• Установить ограничитель, который контролирует подачу воздуха.
• Вырезать в котле специальное отверстие для ограничителя.
• Приварить ограничитель из трубы толщиной 65-70 мм.
• Сделать прямоугольное отверстие для загрузки и надежно закрыть его стальной накладкой.
• Вырезать отверстие для удаления золы.
• Желательно сделать отводную трубу с изгибом ради повышения количества вырабатываемого тепла.
• Установить снаружи конструкции вентиль для регулировки количества теплоносителя.
• Провести герметическую проверку и смонтировать.

Рис. 4 Принцип работы

Котлы отопления на отработанном масле

Довольно необычная конструкция котла, которая предполагает использование масла как топлива для отопления. При работе отопитель испаряет масло, которое, в свою очередь, капает в поддон и превращается в горючий газ. Этот газ играет роль теплообменника. Данный вид котла является универсальным и легким в использовании, а также экономичным: как топливо может использоваться обычная солярка.

Так как процесс горения в таком агрегате происходит дважды, следует устанавливать две камеры для горения. Отработанное масло горит в первой камере, а потом в виде горючего газа переходит во вторую камеру, и, перемешиваясь с кислородом, производит процесс горения, который и образовывает тепло. В связи с работой на высоких температурах не рекомендуется устанавливать его возле окон и на сквозняках, однако, в использовании он весьма безопасен.

Рис. 5 Принцип работы

• Первая камера изготовляется для подачи воздуха, поэтому мастерим ее так, чтобы она регулировалась: устанавливаем заслонку, которая по возможности открывается и закрывается;
• Вторая камера, предназначенная для обработанного масла для сжигания, должна быть разборной, чтобы по возможности вычищать ее от золы и ржавчины;
• Приварить строго вертикальный дымоход (безо всяких наклонов) длиной не менее в четыре метра;
• Срезать нижнюю и верхнюю части баллона и изготовить из оставшихся половинок разборную камеру для сгораемого масла;
• Приварить ножки к нижней части баллона и вырезать отверстие для трубы снизу;
• Делаем несколько отверстий для вентиляции в трубе и привариваем к новоиспеченному резервуару;
• Привариваем этот баллон к трубам и соединяем их с трубами;
• Установить.

Рис. 6 Способ оформления

Электрический котел отопления

Еще одним распространенным видом котлов является электрический. Его популярность среди мастеров обусловлена экономичностью и простотой сборки. Монтируется он в трубу, идущую вертикально вверх, а тэн подсоединяется вовнутрь нее. Из обратного трубопровода идет патрубок из обратного трубопровода, к которому присоединена поддача сверху. На этом конструкцией электрического котла можно было бы ограничиться.

Однако для правильной его работы необходимо учитывать некоторые нюансы, а именно вид топлива. Ведь электрическое отопление своими руками является одним из самых дорогих в наши дни, поэтому установка электрического котла влечет за собой внушительные материальные затраты.

При сборке корпуса котла необходимо собирать с двойными стенками, между которыми протекает теплоизолирующий материал (обычно песок). Между зольным и топочным бункерами приваривается перегородка, а на внутренние стенки – ребра, которые соединяют внешние и внутренние стенки. На лицевой стороне корпуса желательно установить окошки, вырезав болгаркой промежутки. Также не стоит забывать об установке дверей для очистки резервуара и дымохода, идущего прямолинейно вверх.

Надеюсь, данные рекомендации помогли вам разобраться в типах и предназначению котлов, а также ответила на вопрос, как сварить котел для отопления. Для изготовления своими руками необходимо потратиться, но через пару отопительных сезонов вы начнете прилично экономить!

Котел Viessmann

Котел отопления своими руками

Центром отопительной системы в частном доме является отопительный котел. Именно он выделяет энергию, которая в дальнейшем преобразуется, поступает в теплоноситель и нагревает отопительные радиаторы. В этой статье мы расскажем как сделать котел отопления своими руками, как сварить котел для отопления частного дома, а также предоставим чертежи и фото инструкции.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Пиролизный вариант котла

Котел такого вида адаптирован под сжигание дров, его дополнительное название – газогенераторный котел. Суть его работы состоит в том, что сгорание дров и выходящих из них летучих веществ осуществляется отдельно. Благодаря пиролизному процессу таким котлам удается сохранять оптимальный температурный режим теплового носителя длительностью от 6 до 12 часов, не подкладывая дрова.

Принцип работы пиролизного котла Работа пиролизного котла не может осуществляться без электрической энергии, которая обеспечивает работу вентилятора поддерживающего процесс горения принудительным способом.

Размеры таких конструкций составляют 1,5×0,75×1,7 м. Объем емкости для воды – 500 литров с обеспечиваемой мощностью 50 кВт. Габариты установки могут варьироваться исходя из индивидуальных потребностей.

Как правило, для самостоятельного изготовления конструкции вам потребуется стальной лист толщиной 4-6 мм, чугунный лист 1 см, труба из стали с толщиной стен 4 мм, электроды для сварки и сварочный аппарат. Также запаситесь центробежным вентилятором, колосниковой решеткой, совпадающей с размером камеры горения, автоматическое устройство для регулирования температурного режима, асбестовый лист и уплотнительный шнур.

По окончании процесса изготовления должна быть произведена обвязка котла отопления своими руками с соблюдением технологических требований.

Пеллетный тип котла

Принцип работы пеллетного котла

Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Посмотрите, как можно самостоятельно сделать котел длительного горения:

В этом видео демонстрируется твердотопливный котел шахтного типа с теплоаккумулятором:

Схемы и чертежи

Устройство печки медленного горения

Устройство пеллетного котла

Чертеж твердотопливного котла

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла

Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт

Viessmann на 65 и 80 кВт

Чертеж котла для самостоятельного изготовления

Печь медленного горения

Чертеж печи на отработке

Простой и безопасный банный котел

Сварочные работы при изготовлении котла

Изготовление котла в домашних условиях

Переделка сейфа в печку

Печь-камин с режимом тления до 8 часов

Печка медленного горения из газового баллона

Самодельная металлическая печь

Надёжный и экономичный твердотопливный котёл

Котел отопления на отработанном масле

Выполненный из бочки

Испытание самодельного котла длительного горения

Как сделать котел отопления

Проектируя систему отопления для частного дома, многие владельцы для того, чтобы сократить расходы на покупку оборудования, предпочитают самодельные котлы отопления заводским. Действительно, заводские агрегаты стоят достаточно дорого, а сделать котёл на дровах своими руками вполне по силам, если у вас имеются грамотные чертежи и есть навыки обращения с инструментами для механической обработки материалов, а также со сварочным аппаратом.

Схема работы водогрейных котлов, как правило, универсальна – тепловая энергия, которая выделяется при сгорании топлива, передаётся на теплообменник, откуда идёт на отопительные приборы для обогрева дома. Конструкция агрегатов может быть самой разной, как используемое топливо и материалы для изготовления.

Пиролизные котлы длительного горения

Схема работы пиролизного устройства длительного горения основана на процессе пиролиза (сухой перегонки). В процессе тления дров выделяется древесный газ, который сгорает при очень высокой температуре. При этом выделяется большое количество тепла – оно идёт на обогрев водяного теплообменника, откуда поступает через магистраль в отопительные приборы для обогрева дома.

Твердотопливные пиролизные котлы – достаточно дорогое удовольствие, поэтому многие владельцы для своего дома предпочитают изготовить самодельный котёл отопления.

Конструкция такого агрегата довольно проста. Твердотопливные пиролизные котлы состоят из следующих элементов:

• Камера загрузки дров.
• Колосник.
• Камера сгорания летучих газов.
• Дымосос – средство обеспечения принудительной тяги.
• Теплообменник водяного типа.

Дрова помещают в загрузочную камеру, поджигают и закрывают заслонку. В герметичном пространстве при тлении дров образуются азот, углерод и водород. Они поступают в специальный отсек, где сгорают – при этом выделяется большое количество теплоты. Она используется для нагревания водяного контура, откуда вместе с нагретым теплоносителем идёт на отопление дома.

Время сгорания топлива у такого водогрейного устройства составляет около 12 часов – это достаточно удобно, поскольку нет необходимости часто к нему наведываться для загрузки новой порции дров. По этой причине твердотопливные котлы пиролизного действия очень высоко ценятся среди владельцев домов частного сектора.

Чертёж на схеме наглядно демонстрирует все особенности конструкции водогрейных котлов пиролизного действия.

Для того, чтобы самостоятельно изготовить подобный аппарат, понадобятся болгарка, сварочный аппарат и следующие расходные материалы:

• Лист металла толщиной в 4 мм.
• Металлическая труба диаметром в 300 мм с толщиной стенки 3 мм.
• Металлические трубы, диаметр которых составляет 60 мм.
• Металлические трубы, диаметр которых составляет 100 мм.

Пошагово алгоритм изготовления выглядит следующим образом:

• Отрезаем участок длиной 1 м из трубы диаметром 300 мм.
• Далее необходимо приделать дно из листового металла – для этого нужно вырезать участок необходимого размера и сварить с трубой. Подставки можно сварить из швеллера.
• Далее делаем средство для забора воздуха. Вырезаем из листового металла круг диаметром 28 см. В середине сверлим отверстие размером 20 мм.
• Размещаем с одной стороны вентилятор – лопасти должны быть 5 см по ширине.
• Далее ставим трубку, диаметр которой 60 мм и длина более 1 м. С верхней стороны крепим люк для того, чтобы была возможность регулировки воздушного потока.
• В нижней части котла необходимо отверстие для топлива. Далее нужно сварить и прикрепить люк для герметичного закрывания.
• Сверху размещаем дымоход. Он ставится вертикально на расстоянии 40 см, после чего его пропускают через теплообменник.

Твердотопливные пиролизные устройства водогрейного типа очень эффективно обеспечивают отопление частного дома. Их самостоятельное изготовление помогает сэкономить очень существенную сумму денег.

Как изготовить паровой котёл своими руками

Схема действия паровых систем отопления построена на использовании тепловой энергии горячего пара. При сгорании топлива образуется определённое количество теплоты, которое поступает на водогрейный участок системы. Там вода превращается в пар, который под высоким давлением поступает с водогрейного участка в магистраль отопления.

Такие аппараты могут быть одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурный аппарат используется только для отопления. Двухконтурный обеспечивает ещё и наличие горячего водяного снабжения.

Паровая система отопления состоит из следующих элементов:

• Водогрейного парового устройства.
• Стояков.
• Магистрали.
• Радиаторов отопления.

Чертёж на рисунке наглядно демонстрирует все нюансы конструкции парового котла.

Сварить такой агрегат своими руками можно, если иметь некоторые навыки в обращении со сварочным аппаратом и инструментами для механической обработки материалов. Самой важной частью системы является барабан. К нему подсоединяем трубы водяного контура и приборы для контроля и измерений.

В верхнюю часть агрегата при помощи насоса нагнетается вода. Вниз направлены трубы, по которым вода поступает в коллекторы и подъёмный трубопровод. Он проходит в зоне сгорания топлива и там происходит нагревание воды. По сути здесь задействован принцип сообщающихся сосудов.

Для начала необходимо хорошо продумать систему и изучить все её элементы. Потом необходимо закупить все необходимые расходные материалы и инструменты:

• Трубы из нержавейки диаметром 10-12 см.
• Стальной лист из нержавейки толщиной в 1 мм.
• Трубы диаметром 10 мм и 30 мм.
• Предохранительный клапан.
• Асбест.
• Инструменты для механической обработки.
• Сварочный аппарат.
• Приборы для контроля и измерений.

Далее изготовление агрегата выглядит следующим образом:

• Делаем корпус из трубы длиной 11 см с толщиной стенки 2,5 мм.
• Делаем 12 дымогарных труб длиной 10 см.
• Делаем жаровую трубку 11 см.
• Из листа нержавейки изготавливаем перегородки. В них проделываем отверстия для дымогарных трубок – их крепим к основанию при помощи сварки.
• Привариваем к корпусу предохранительный клапан и коллектор.
• Теплоизоляцию выполняем при помощи асбеста.
• Оснащаем агрегат приборами контроля и регулировки.

Как показывает практика, изготовление котлов для систем отопления частных домов достаточно распространено. При правильном выполнении всех теплотехнических расчётов, при наличии грамотно составленного чертежа и схемы разводки магистрали такие аппараты достаточно эффективно справляются со своей задачей и позволяют сэкономить значительную сумму денег, поскольку подобные устройства заводского изготовления стоят достаточно дорого.

Изготовление отопительных аппаратов своими силами – задача скрупулёзная, сложная и трудоёмкая. Для того, чтобы с ней справиться, нужно уметь пользоваться сварочным аппаратом и иметь навыки владения инструментами для механической обработки материалов. Если же вы таких навыков не имеете, такой случай будет неплохим поводом научиться – и вы своими руками сумеете обеспечить своё жильё теплом и комфортом.

Проектируя систему отопления для частного дома, многие владельцы для того, чтобы сократить расходы на покупку оборудования, предпочитают самодельные котлы отопления заводским. Действительно, заводские агрегаты стоят достаточно дорого, а сделать котёл…

• Cхема подключения котла на твердом топливе
• Как работают пиролизные котлы
• Котел длительного горения своими руками
• Самодельный пеллетный котел

Источники: http://kotlomaniya.ru/kotly/kak-svarit-kotel-otpleniya-svoimi-rukami.html, http://kakpravilnosdelat.ru/kotel-otopleniya-svoimi-rukami/, http://mynovostroika.ru/kotel_otoplenija_svoimi_rukami

teplosten24.ru

Устройство парового котла: конструкция

Оглавление: [скрыть]

• Принцип действия паровых котлов
• Разновидности паровых котлов
• Конструкция паровых котлов английского типа
• Устройство водотрубного типа котлов
• Консервация паровых котлов

Паровой котел представляет собой конструкцию закрытого типа, которая под воздействием сгорания топлива превращает вещество из жидкого состояния в газообразное состояние высокого давления.

Паровой котел — это конструкция, в которой вещество из жидкого состояния превращается в газообразное.

В качестве материала для парового котла необходимо выбирать такой, который характеризуется плотностью, прочностью, не пропускает газы. Лучше всего для этих целей использовать листы железа, красный купрум и мягкую сталь. Раньше паровые котлы было принято делать с использованием чугуна, но сегодня решили отказаться от этого материала, поскольку он не является надежным для работы подобных конструкций.

Принцип действия паровых котлов

Устройство парового котла должно соответствовать принципу его действия: потеря пара из аппарата должна компенсироваться заново образующимся паром.

Если это условие не соблюдается, то паровое давление в приборе начнет стремительно снижаться. По этой причине объем котла и камеры для горения топлива необходимо сопоставлять с объемом пара, который производит котел.

Схема принципа действия парового котла.

Паропроизводительность (количество вырабатываемого пара котлом за 1 час работы) парового котла определяется силой парового механизма, который работает благодаря пару, вырабатываемому котлом. Сквозь корпус котла проходит тепло от сгораемого топлива в воду; от величины нагреваемой площади (стенки парового котла, покрытые с внутренней стороны водой и обдаваемые жаром с внешней стороны) напрямую зависит количество полученного «полезного» пара и его потеря вследствие улетучивания в трубу дымохода.

Пропорционально росту нагреваемой площади растет вес и цена парового устройства. Наиболее экономичным и практичным является паровой котел, цена топлива для которого в сумме с затратами на саму конструкцию и ее комплектующие будет самой низкой. При эксплуатации промышленных паровых котлов, характеризующихся высоким уровнем паропроизводительности, одной из задач является экономия средств на топливо, поэтому в паровых агрегатах такого значения стараются по максимуму увеличить нагреваемую площадь устройства, не жалея больших денежных вложений в сами котлы.

Вернуться к оглавлению

Разновидности паровых котлов

Плюсом котла цилиндрической формы является простота использования, а минусом — громоздкость.

Самой простой моделью парового агрегата является цилиндрическая конструкция, похожая на трубу из железа, в диаметре 90-150 см и длиной 20 м и более. Цилиндр имеет на концах изогнутые или плоские крышки, которые именуются днищем парового котла. Материалов для производства устройства являются листы железа от 7 мм толщиной, которые тщательно крепятся друг к другу. Днища котла делаются также из листов железа той же толщины. Такая форма устройства является очень выгодной с точки зрения прочности.

Положительными сторонами цилиндрической формы парового котла считаются ее простота и удобство в обслуживании; минусы заключаются в небольшой нагреваемой площади или чрезмерной громоздкости. Чтобы сделать большей площадь нагрева, не увеличивая при этом длину самого котла, его требуется дополнительно оснащать одним или парой вспомогательных цилиндрических паровых котлов меньших размеров. Эти вспомогательные агрегаты можно подразделить на 2 типа: так называемые кипятильники (пламя направлено непосредственно на котел) и подогреватели (подвергаются воздействию огня после основного прибора). Такое вспомогательное оборудование соединяется с основным агрегатом посредством одного или нескольких патрубков.

Под котлом на решетке из колосников (брусьев из железа или чугуна) горит топливо. Пламя и горячий газ в первую очередь затрагивают нижнюю часть парового котла, переходя по первой дымоходной трубе во второй конец устройства. После, опускаясь ниже и возвращаясь по второй дымовой трубе, огонь воздействует на верхнюю часть дополнительного котла и, в конечном итоге, проходит по третьей трубе, воздействуя на нижнюю часть вспомогательного агрегата.

Схема парового котла.

Парообразование в установке с дополнительными котлами проходит в основном приборе, а в подогревателях осуществляется нагрев воды до температуры, близкой к температуре кипения. Подогреватель в диаметре составляет приблизительно 50 см. Зачастую в одной печи проводят установку более 3-х горизонтальных паровых агрегатов, каждый из которых имеет некоторое количество вспомогательных приборов более малого диаметра. Такую котловую систему именуют батарейным котлом.

Вернуться к оглавлению

Конструкция паровых котлов английского типа

Принцип работы корнуэльского парового котла.

В Великобритании были созданы паровые котлы с особой конструкцией, в которых увеличение нагреваемой площади произвели за счет трансформации топочных камер в так называемые жаровые, или пламенные, трубы. Эти трубы оснащены решеткой из колосников, на которой происходит сгорание топлива. Английский паровой агрегат, оснащенный одной жаровой трубой, называется корнуэльским паровым котлом, с парой труб — ланкаширским. Самой небезопасной частью английских паровых конструкций считаются гладкие пламенные трубы, поскольку они с легкостью деформируются под действием высокого внешнего парового давления, поэтому их требуется скреплять особым образом. Намного надежнее волнистый тип труб, поскольку они характеризуются намного большим сопротивлением, нежели гладкие, и их не нужно скреплять как-то особенно.

Ланкаширский паровой котел — это котел с двумя трубами.

Днище английской конструкции паровых котлов выпускается выпуклой формы с наружными и внутренними флянцами, предназначенными для соединения с топочными трубами и собственно котлом. В этих устройствах, по аналогии с другими, огонь сгораемого топлива идет сперва над кирпичным порогом, который служит в качестве ограждения топливного слоя и для более благоприятного смешивания поступающего воздуха с дымом. Перемещаясь по топливным трубам, огонь нагревает ее поверхность и окружающую воду, затем нагревают боковую и нижнюю поверхность парового котла, передвигаясь по второй дымоходной трубе к третьей.

Первоначальный пар, вырабатываемый котлом, в составе имеет большое количество влаги и именуется влажным. Чтобы осушать влажный пар, на паровой установке монтируется специальный паровой колпак, который через латеральные патрубки и паропроводящие трубочки отводит пар к месту его транспортирования. Осмотр начинки парового агрегата, а также удаление с его деталей и стенок накипи и пыли выполняется через особые отверстия, оснащенные крышками, которые именуются горловинами либо лазами.

Английские котлы производятся до 230 см в диаметре при длине в 8-10 м. Топочные трубы составляют не менее 70 см в диаметре, но лучше всего функционируют трубы диаметром 0,9 м.

Морской (пароходный) тип парового агрегата снабжен парой топочных труб (в некоторых случаях и больше) в нижней части конструкции и большим количеством дымогарных трубочек в верхней части. Такие котлы выпускаются в диаметре от 400 см и более, толщина их стенок может достигать 3 см. Дымогарные трубки по своей функции никак не соответствуют своему названию, так как они необходимо только для увеличения нагреваемой площади и никак для горения дыма. Скорее даже напротив, они стимулируют выработку дыма, поскольку охлаждают находящийся в середине их горячий газ. Эти трубки, материалом для которых служит железо или латунь, устанавливаются в тех ограниченных местах, в которых требуется добиться максимальной нагреваемой площади. Их часто можно встретить в конструкции промышленных паровых котлов и в паровозном котле.

Если заменить 1 большую топливную трубу на 100 маленьких трубочек с диаметром, в 10 раз меньше от диаметра обычной трубы, то суммарная площадь поперечного разреза маленьких трубочек будет аналогичной большой пламенной трубе, но суммарная нагревающаяся поверхность всех трубочек составит величину в 10 раз больше по сравнению с площадью большой жаровой трубы.

Вернуться к оглавлению

Устройство водотрубного типа котлов

Схема водотрубного котла вертикального типа.

Непрерывно растущее использование все более высокого парового давления привело к обращению к нового типа водотрубным котлам, имеющих различие от трубных в том, что в их состав входят трубочки с малым диаметром, которые заполняются водой и размещаются непосредственно над пламенем, а не в середине большого парового котла. Котлы водотрубного типа могут работать с высоким давлением пара (10-15 атм. и более) благодаря трубкам с малым диаметром и не толстыми стенками. Паровой котел водотрубного типа имеет меньший диаметр по сравнению с трубчатыми и английскими котлами, он не подвержен прямому воздействию пламени.

Примером водотрубного типа котлов является паровой агрегат Дюрра. Его конструкция заключается в размещенных под наклоном относительно горизонта трубочек, запаенных с одной стороны и установленных другой стороной в наводненную плоскостенную камеру (коллектор), образующиеся пары в которой направляется в верхний паровой колпак. В каждой водяной трубке находится еще меньшая трубочка. Между трубочками происходит нагрев воды и она в виде пара направляется в коллектор, стимулируя при этом возврат воды из него обратно во внутреннюю трубочку. В такой способ вода усиленно циркулирует, не позволяя грязи скапливаться на внутренней поверхности трубок. На территории Российской Федерации водотрубные паровые котлы Дюрра не стали популярными.

Схема принципа работы водотрубных котлов.

Образец водотрубного котла Рута характеризуется тем, что в его конструкции трубки соединяются посредством специальных соединительных ящиков, выполненных из чугуна. Эта модель парового агрегата вырабатывает пар с большим процентом влаги из-за небольших размеров парового объема в верхней трубе, которая является паросборником.

Очень популярны на территории России водотрубные установки американского производства Бабкок и Вилькокс. В их конструкции трубочки размещены в шахматном порядке.

Вернуться к оглавлению

Консервация паровых котлов

Схема консервации парового котла.

Если произвести остановку парового устройства без консервации с дальнейшим падением давления до уровня атмосферного и предполагаемым поступлением в котел воздушного кислорода и накоплением воды, начнут развиваться коррозионные процессы. При температурном режиме 20°С средняя скорость распространения коррозии составляет 0,05 г/м2/ ч. Котел с суммарной нагреваемой площадью в 30000 м2, не прошедший мероприятия консервации, вследствие суточного простоя подвержен образованию около 50 кг оксида ферума в корпусе.

Чтобы избежать процессов коррозии, при любой остановке работы парового котла необходима консервация. Консервация на срок до суток заключается в способе излишка давления, мероприятия консервации на время до 5 дней включают в себя сухой останов. При остановке от пяти до 60 дней проводится гидразинно-аммиачный тип консервации либо применение ингибиторов контактных. Если остановка работы котла планируется на срок более 2-х месяцев, для консервации используются контактные ингибиторы.

Можно также использовать сухой тип консервации, заключающийся в заполнении конструкции азотом. Но должно выполняться условие: необходимо целиком выпустить из корпуса воздух.

1popechi.ru

Смотрите также

• 
  Котел логомакс
• 
  Став котел
• 
  Котел 220
• 
  Термопара котлов
• 
  Котел тэн
• 
  Котел теплообменник
• 
  Горелки котлы
• 
  Ошибки котла
• 
  Инструкция котел
• 
  Ракета котел
• 
  Огнетрубный котел