Главное меню

Наш блог

Паровой котел самодельный

Создаем самодельный паровой котел

Большинство владельцев комфортабельных городских квартир мечтают поменять их на частный дом. Ведь современное загородное жилье по уровню комфортности ничем не уступает апартаментам в домах больших городов. И многие начинают воплощать мечту в жизнь, покупая новые коттеджи.

Естественно, что вновь возводимый дом должен иметь не только водоснабжение, канализацию, но и систему отопления. Наиболее дешевый и быстрый вариант эффективного обогрева жилища – паровое отопление. Объясняется это очень просто. Во-первых, потому, что собрать паровой котел своими руками не так уж и сложно.

Это может осуществить любой желающий, даже не владеющий конкретными знаниями. Во-вторых, такой вид отопления надежный, это проверено на практике. И, наконец, самодельный паровой котел обойдется владельцу намного дешевле, чем покупка дорогостоящего импортного оборудования. К тому же есть и еще некоторые преимущества этого вида обогрева жилья, о которых будет рассказано ниже.

Содержание:

Делаем правильный расчет

Основным конструктивным элементом системы является отопительный аппарат. Для того чтобы все оборудование работало с максимальной отдачей, нужно произвести правильный подбор парового котла по мощности. При этом учитывается площадь отапливаемых помещений.

Имеется следующая зависимость, которой следует придерживаться, осуществляя расчет парового котла:

мощности 25 кВт достаточно для отопления площади до 200 м2
25-30 кВт соответствует 300 м2
мощность 35-60 кВт обогреет до 600 м2
60-100 кВт – до 1200 м2.

Принцип устройства и технология изготовления

В состав отопительного аппарата обязательно должны входить:

Барабан
Топочная камера
Горелка
Зольник

Паровой котел, схема которого довольно проста, собрать самостоятельно не так уж и сложно. Главным элементом в этой конструкции считается барабан.

Непосредственно к нему монтируются трубопроводная система, а также предохранительные устройства и контрольно-измерительные приборы, из которых и состоит схема автоматизации котла парового.

Детально конструкцию аппарата можно представить различными элементами. В емкость, находящуюся в его верхней части, насосом подается жидкость. В нижнюю – направлены опускные трубы – они не нагреваются. По ним вода из емкости подается в коллекторы и далее следует в подъемный трубопровод.

Он образует поверхности нагрева, находящиеся в зоне сжигания топлива. Циркуляционная система такого аппарата основана на принципе работы сосудов, которые сообщаются между собой.

Чтобы создать действующее устройство своими руками понадобятся:

Трубы
Стальной лист (нержавейка)
Клапан-предохранитель
Асбест
Комплект инструментов
Аппарат для сварки
Измерительные устройства

Приступая к работе, сначала необходимо найти и изучить подробные чертежи аналогичных устройств. Заготавливать материал необходимо в соответствии с определенными требованиями. Так нержавеющие трубы должны иметь диаметр от 100 до 120 мм, сталь должна быть толщиной в 1 мм, диаметр других трубок составляет 10 и 30 мм.

За основание котла может быть принят кусок трубы, длина которого составляет не менее 110 мм, а толщина – 2,5 мм. Также изготавливают 12 дымогарных трубок (100 мм), и жаровую, имеющую размер побольше.

Их длина зависит от размеров аппарата. Из нержавеющей листовой стали делаются внутренние и наружные перегородки котла. В них проделываются отверстия для всех имеющихся трубок, которые крепятся к основанию с помощью аргоновой сварки.

На следующем этапе сборки к корпусу аппарата приваривается клапан-предохранитель и коллектор. Из листа асбеста выполняется теплоизоляция агрегата.

Функциональная схема автоматизации парового котла призвана служить для регулирования его работы, дистанционного управления, теплотехнического контроля, сигнализации и блокировки.

Водоподготовка паровых котлов

Основные нарушения нормального функционирования этого вида отопительного оборудования вызываются образованием накипи на стенках трубопроводной системы. Чтобы обеспечить гарантировано безаварийную работу аппарата вода, поступающая в паровые агрегаты, должна предварительно очищаться.

Главная задача, которая ставится перед подготовкой жидкости для дальнейшего ее использования в аппарате, заключается в снижении ее накипной и коррозионной активности. Разрушение нагреваемых поверхностей и труб происходит под воздействием углекислоты и кислорода, попадающих в систему с жидкостью.

Водоподготовка для паровых котлов может заключаться как в очистке с применением химических средств, так и с использованием электромагнитного импульса. В первом случае берут вещества, которые препятствуют возникновению накипи и уменьшают коррозийное воздействие на внутренние поверхности. Во втором – создается поле, генерирующее высокочастотные колебания, способные препятствовать образованию накипи.

Что следует учитывать при создании

Дороговизна оборудования других типов служит основной причиной попыток построить такое устройство самостоятельно. Как мы убедились, это сделать несложно.

Однако следует иметь в виду, что изготовление такого агрегата своими руками требует предварительного точного расчета. Также для этого необходимо наличие жаропрочных сплавов, инструментов и оборудования.

Паровые агрегаты, особенно работающие на природном газе, должны полностью соответствовать стандартам безопасности. Для этого они оснащаются автоматическими системами контроля.

megakotel.ru

Паровой котел своими руками - инструкция!

Паровой котел – одна из наиболее популярных и широко используемых разновидностей отопительных агрегатов. Главной конструктивной частью рассматриваемого агрегата является топочное отделение. В нем происходит сгорание загруженного топлива с интенсивным выделением тепловой энергией. Образовывающееся тепло используется для нагрева воды с дальнейшим выделением пара. Пар применяется для различных промышленных и бытовых нужд, в частности – отопления дома. При этом с изготовлением простейшего котла вы легко справитесь своими руками.

Паровой котел своими руками

Особенности конструкции

В основе конструкции рассматриваемого котла лежит своего рода барабан. В этот элемент оборудования посредством системы насосов и труб подается предварительно подготовленная вода. В нижнем отсеке котла размещены опускные трубы. Эти элементы имеют разный диаметр и не нагреваются в процессе работы котла. По системе труб жидкость из барабана переходит в коллекторы. Последние чаще всего размещаются внизу котла.

Паровой котел

Коллектор сопрягается с барабаном при помощи подъемного трубопровода. За счет трубопровода в месте сгорания загруженного топлива создаются поверхности нагревания.

К парогенератору подключается система трубопроводов, работающая по механизму сообщающихся сосудов. В горячих трубах циркулирует смесь жидкой воды и водяного пара. Данная смесь имеет довольно низкую плотность, что позволяет ей беспрепятственно поступать в сепараторное отделение, где происходит разделение пара и воды. Жидкая составляющая направляется в барабан парового котла.

Пар переходит в паропровод, а затем – в специальные нагреватели, где происходит повышение давления, а также температуры пара до нужных параметров. В завершении пар направляется в соответствующую паровую турбину.

Делаем паровой котел

Разновидности паровых котлов

Существует несколько модификаций паровых котлов. Их разделяют в соответствии со следующими признаками:

способом перемещения смеси пара с водой. В соответствии с этим параметром оборудование подразделяется на котлы с принудительным и естественным перемещением;
методом возврата конденсата: разомкнутые и замкнутые устройства;
характером движения теплоносителя: газотрубные и водотрубные агрегаты.

Газотрубное и водотрубное отопительное оборудование имеет различную конструкцию и эффективность. К категории газотрубного оборудования относятся котлы, в которых перемещение газа осуществляется в жаровых и дымогарных трубках. В процессе движения газы нагревают воду в системе. Трубки опираются на боковые грани топочной камеры.

В водотрубном же оборудовании по трубкам циркулирует вода. Газы в данном случае омывают трубы с внешней стороны.

Рассматриваемые котлы могут использовать для работы твердое топливо, а также мазут и газ.

Пример организации парового отопления

Как работает типичный паровой отопительный котел?

В топочной камере образуется тепло. В дальнейшем оно поступает на поверхности подогрева. Существует 2 разновидности поверхностей обогрева: конвективные и радиационные.

Принцип действия парового котла

В состав конвективных поверхностей входят следующие элементы:

воздухоподогреватели;
экономайзеры;
теплообменные устройства.

Перечисленное дополнительное оборудование нужно для увеличения эффективности котла, рационализации расхода горючего и снижения уровня тепловых потерь.

Важно, чтобы вода, используемая для работы котла, была исключительно чистой – примеси недопустимы. Поэтому перед подачей в котел жидкость обязательно очищается от газов и разного рода примесей, становясь в итоге питательной.

Очищенная жидкость направляется в экономайзер. В этом ей помогает специальный насос. В экономайзере осуществляется подогрев жидкого теплоносителя под воздействием газов. Далее жидкость переходит в верхнее отделение барабанного отсека. Здесь котловая вода перемешивается с питательной жидкостью.

Некоторый объем воды переходит из верхнего отделения барабанного отсека в его нижнее отделение. Движение воды происходит по кипятильным трубкам.

Вверху парового котла газы имеют меньшую температуру, которая постепенно увеличивается по мере приближения к нижнему отсеку агрегата.

Вода подогревается и в совокупности со смесью пара с водой направляется в верхнюю камеру барабана.

Вторая же часть жидкости из верхнего барабанного отсека уходит на перераспределение. Осуществляется нагрев котловой воды. Создающиеся пузырьки пара идут в верхнее отделение барабанного отсека.

В верхней камере барабана за счет сепаратора происходит практически полное разделение смеси жидкости и пара. В результате создается насыщенный пар, что способствует дополнительному увеличению полезного действия котла. Именно этот насыщенный пар и используется конечным потребителем.

С целью увеличения эффективности котлов их работа организована так, что в верхней камере барабанного отсека уровень «низшей» и «высшей» воды колеблется. Между упомянутыми уровнями жидкости имеется резервный запас воды, предназначенный для поддержания работы отопительного агрегата в случае прекращения поступления жидкости в систему.

Допустимый «высший» уровень жидкости в барабанном отсеке определяется с расчетом на то, чтобы вода не попадала в пароперегреватель.

Максимально допустимый «низший» уровень жидкости в барабане рассчитывают так, чтобы не допустить перегревания верхнего отделения барабана, а также кипятильного пучка. Важно, чтобы вода заходила в опускные трубки в стабильном объеме.

Для дополнительного увеличения эффективности конструкция оснащается воздухоподогревателем.

Жидкость в системе может циркулировать принудительно и естественно. В основе естественного движения лежит разность плотности жидкости и создающегося пара. Смесь воды с паром в подъемных трубках имеет меньшую плотность, чем аналогичный состав в опускных трубках. Однако показатель давления и значение температуры остаются одинаковыми по всей трубке. В итоге пар, по своей природе являющийся газом, устремляется кверху.

Принудительная же циркуляция обеспечивается специальным насосным оборудованием.

Схема перевода парового котла в водогрейный режим

Сборка простого парового отопительного котла

При желании элементарный котел собирается своими руками. Самодельный агрегат будет иметь несколько упрощенную конструкцию по сравнению с оборудованием фабричной сборки, но на его эффективности и КПД это никоим образом не отразится.

Набор для сборки котла

Перед началом работы подготовьте следующие элементы:

трубы разного диаметра;
листовую нержавейку;
листовой асбест;
предохранительный клапан;
ножовку;
линейку;
рулетку;
зубило;
молоток;
аппарат для сварки;
напильник.

Сборка агрегата

Работа по самостоятельному изготовлению котла выполняется в несколько несложных шагов. Выполните последовательно каждый этап инструкции, параллельно ориентируясь на чертежи и схемы.

Первый шаг. Определите оптимальные размеры будущего парового котла. От размеров оборудования напрямую зависит его производительность. Этот момент уточняйте в индивидуальном порядке, учитывая особенности конкретно своей ситуации.

На этом же этапе подготовьте все необходимые чертежи. При желании можете заказать их составление профессионалу либо же использовать готовые чертежи из открытых источников.

Второй шаг. Заготовьте необходимые материалы. Ранее приводился перечень требуемых элементов. В первую очередь купите трубы диаметром 32 мм и 12 мм. Листовая нержавейка должна иметь толщину порядка 2-3 мм.

Третий шаг. Подготовьте корпус котла. Лучший вариант – сварить корпус самостоятельно из листового металла. Размеры корпуса подбирайте индивидуально, в соответствии со своими нуждами.

Четвертый шаг. Сделайте основание котла. Ранее рассказывалось, что в основе конструкции паровых котлов лежит система сообщающихся труб. Прежде всего, подготовьте кусок трубы длиной порядка 11 см с толщиной стенок примерно 3 мм.

Трубу, имеющую 11 см в диаметре, нарежьте на 12 элементов – они будут выполнять функции дымогарных труб. Трубу же большего диаметра нарежьте на жаровые трубки.

Длину труб подбирайте в соответствии с вашими схемами.

Медные трубы

Пятый шаг. Сделайте требуемое количество переборок и стенок парового котла. Для этого используйте нержавеющую листовую сталь.

Шестой шаг. Подготовьте в стенках агрегата отверстия для размещения жаровых и дымогарных труб. Присоедините упомянутые элементы в развальцованном виде к основанию котла. В этом вам поможет сварочный агрегат. На этом этапе тоже ориентируйтесь на имеющиеся чертежи и схемы.

Седьмой шаг. Прикрепите к корпусу агрегата предохранительный клапан и паровой коллектор. Через клапан в дальнейшем вы будете спускать остаточный пар.

Восьмой шаг. Выполните теплоизоляцию котла с помощью асбестового листа.

Схема подключения парогенератора

Таким образом, разобравшись в основных положениях инструкции, вы сможете самостоятельно собрать простой парогенератор и включить его в систему обогрева собственного дома. На каждом этапе выполнения работы ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи, т.к. понять порядок сборки агрегата по одним лишь текстовым рекомендациям невозможно.

Условия безопасной эксплуатации котла

Котел должен быть не только эффективным, но и безопасным. Залог надежного и эффективного функционирования парового отопительного котла – поддержание заданного уровня подогрева металлических элементов.

Ввиду этого теплоноситель должен все время циркулировать внутри нагреваемых трубок с одновременным охлаждением поверхностей подогрева. Важно, чтобы теплоноситель стабильно отводил тепло от материала труб, нагревающихся под воздействием топочных газов. Если отведение тепла будет недостаточным, металл попросту перегреется, станет менее прочным, а КПД и безопасность оборудования снизятся. В худшем случае трубы попросту разорвет.

Регулярно проверяйте работу котла. Все неполадки исправляйте сразу же после их обнаружения. Даже малейший дефект может быстро привести к существенному уменьшению КПД агрегата и ухудшению показателей безопасности системы. Вода выйдет из барабана, пар проникнет в опускные трубки, барабан и трубки нагреются слишком сильно, и возникнет авария.

Также вы как владелец должны позаботиться, чтобы все элементы конструкции и используемое оборудование были исключительно высокого качества.

Видео – Паровой котел своими руками

svoimi-rykami.ru

Устройство паровых котлов, принцип работы и схемы

Паровой котел за последнее время стал куда более востребованным в частном домостроении, поскольку оборудование прошло этап серьезной модернизации. Если раньше эксплуатация паровых котлов встречалась только на предприятиях, сегодня встретить подобный агрегат в частном доме не такая большая редкость.

Принцип работы парового котла

Правила игры несколько изменились, в результате чего паровой котел способен навязать серьезную конкуренцию котлам альтернативных видов.

Для безопасной эксплуатации оборудования в условиях частного дома производители существенно снизили давление по сравнению с котлами промышленного назначения. Теперь давление не составляет выше 6 атмосфер, а максимальная температура пара достигает 130 градусов. Этого вполне достаточно для безопасной работы устройства.

Но на этом список положительных качеств не заканчивается. Паровой котел имеет следующие преимущества:

Экономичность;
Привлекательная стоимость самого оборудования;
Высокие показатели производительность;
Отличное теплосбережение;
Универсальность. Различные типы паровых котлов могут использовать разные виды топлива;
Высокий коэффициент полезного действия;
Для отопления используются трубы с небольшим диаметром, что положительно сказывается на компактности схемы;
Может устанавливаться для любого дома, схема останется безопасной. Главное соблюдать правила монтажа и эксплуатации;
Расходуемое топливо не нуждается в постоянном контроле;
Низкие параметры инерционности, что обеспечивает более быстрый прогрев помещений.

Но паровой котел имеет определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть.

Невозможно плавно осуществлять регулировку работы оборудования.
Разные помещения могут прогреваться неравномерно.
Паровые котлы не могут похвастаться длительным эксплуатационным сроком.
Нагрев труб отопления происходит очень интенсивно, из-за чего схема становится не совсем безопасной в некоторых случаях.
Когда котел наполняется паром, агрегат начинает шуметь.

Чтобы сделать эксплуатацию котла парового типа в вашем доме полностью безопасной, следует выбирать устройства, имеющие сертификаты качества.

Устройство

Устройство парового котла достаточно сложное. Потому собрать паровой котел своими руками — задача не из простых. У каждой отдельной модели есть свои особенности сборки. Но все они оснащаются основными компонентами:

Топка. Здесь располагается топливо;
Зольник. Он служит для сбора продуктов сгорания топлива;
Горелка. Ее задачи вполне понятны;
Экономайзер. Это подогреватель воды, о котором расскажем подробнее;
Барабан. Необходим для монтажа измерительных приборов, трубопровода, предохранителей;
Манометр. Для безопасной работы парового агрегата схема обязательно должна включать манометр, чтобы следить на давлением пара.

Правила установки всех паровых котлов требуют, чтобы они располагались ниже, чем уровень трубопровода и устройств отопления. Так пар сможет нормально циркулировать и возвращать из системы конденсат.

Виды

Классификация паровых котлов предусматривает наличие двух типов оборудования. Они отличаются по способу образования пара:

Водотрубный;
Жаротрубный.

Потому принцип работы парового котла первого и второго типа несколько разный.

Водотрубные

В них вода движется по трубам, а нагрев осуществляется снаружи. Так оборудование создает необходимое количество водяного насыщенного пара.

Правила классификации гласят, что водотрубные делятся на две категории:

Барабанный котел. Система предусматривает прохождение воды несколько раз, из-за чего отдача тепла становится многократной;
Проточный. В таком котле теплоноситель движется в одну сторону, преобразуясь постепенно в пар.

Что касается топлива, то им может выступать:

Жидкое топливо. К нему относят дизель и мазут;
Твердое топливо. Такие паровые котлы используют дерево, уголь или торф;
Газовые. Актуальны только тогда, когда есть возможность подключиться к магистральному водопроводу;
Электричество. Электрические модели встречаются в частных домах реже. Это можно объяснить объективными причинами — высокая стоимость энергоресурса и низкий показатель коэффициента полезного действия.

Практика применения паровых котлов показывает, что наиболее эффективным видом топлива является магистральный газ. Обусловлено преимущество конструкций высокой пожарной безопасностью и способностью за короткое время прогреть большую площадь.

При этом газовые модели паровых котлов имеют свой недостаток — жесткие правила относительно герметичности всех соединений.

Жаротрубные

Рассказывать много про жаротрубные модели паровых котлов не имеет смысла.

Принцип их работы основан на том, что трубы погружены в воду, энергия от нагрева идет по ним, за счет чего создается пар.

Главное преимущество жаротрубных устройств — достаточно простая конструкция. Но правила пожарной безопасности не особо приветствуют покупку таких агрегатов, поскольку риск взрыва котла очень высокий.

Экономайзеры

Неотъемлемый элемент парового котла — это экономайзер. Устройство служит для предварительного подогрева воды перед тем, как она поступит внутрь парового котла.

Правила изготовления предусматривают, что экономайзер создается из труб, загнутых в змеевик. Далее комплект змеевиков формируют в паркеты, располагают по шахматному принципу внутри котла.

При этом есть несколько видов экономайзеров, о чем следует знать перед покупкой парового котла.

Водяные. Предварительный подогрев воды в таком экономайзере осуществляется теплом, полученным от сгорания используемого топлива.
Контактные. Правила требуют монтировать их после котла, что стимулирует повышение коэффициента полезного действия. С помощью контактных экономайзеров можно обеспечить дом горячим водоснабжением.
Чугунные. Такие экономайзеры актуальны для тех паровых котлов, давление которых не превышает 2,4 МПа. Чугун обеспечивает великолепную эффективность, устойчивость к разрушению и химическим реакциям.
Стальные. Используются при организации паровых котлов с избыточным давлением выше 23 кгс/см2.

Схемы установки экономайзера существуют разные, в зависимости от особенностей конструкции котла. Некоторые экономайзеры уже встроены в отопительное оборудование, а другие монтируются непосредственно около котельного агрегата.

Выбор мощности

Соблюдая определенные правила, вы сумеете грамотно подобрать мощность своего парового котла, которой будет достаточно для обогрева вашего дома.

Правила достаточно простые — чем больше площадь, тем выше требуемая мощность. Приведем несколько примеров.

Для дома площадью помещений от 60 до 200 квадратных метров достаточно парового котла мощностью 25 кВт;
Если площадь отапливаемых помещений до 300 квадратных метров, мощность устройства должна составлять до 30 кВт;
При площади в диапазоне 300-600 квадратных метров, достаточно будет мощности в 35-60 кВт.

Чтобы увеличить эффективность своего парового агрегата, снизив одновременно с этим расходы на топливо, рекомендуется приобретать дополнительно экономайзеры или модели котлов со встроенными подогревателями.

Взгляды на подобное отопительное оборудование существенно поменялись. Это стало возможным за счет модернизаций и адаптации технологии под работу в условиях жилых частных домов.

Рейтинг статьи - рейтинг материала: 5,00 из 5 Loading...

etapech.ru