Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Твердотопливные котлы своими руками из кирпича с водяным контуром можно изготовить с теплообменниками разной формы и конструкции из отрезков труб или полос листового железа. С некоторыми вариантами таких котлов можете ознакомиться в данной статье.

Содержание статьи:

Как сделать кирпичный твердотопливный котел своими руками

Такой твердотопливный котёл своими руками может изготовить даже новичок. Для этого понадобится болгарка и навыки работы с ней, а также умение проводить сварочные и печные работы (кладку кирпича). Хотя можно подготовить все элементы теплообменника котла, подогнать, а сами сварочные работы поручить опытному сварщику. Так как в твердотопливном котле будет циркулировать вода сварочные швы должны быть качественными.

Существует множество конструкций твердотопливных котлов и теплообменников к ним, которые можно изготовить своими руками. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки. В данной статье мы рассмотрим изготовление разных теплообменников для твердотопливных котлов из кирпича. От полностью металлических их отличает то, что из металла изготавливается только теплообменник (регистр, змеевик), а сам корпус — из кирпича.

Вам будут предложены несколько конструкций, в том числе первый теплообменник, который я изготовил своими руками, когда пришлось менять твердотопливный котёл заводского изготовления. На протяжении уже пяти сезонов отопления он доказал свою эффективность, в крайнем случае, работает не хуже твердотопливного котла заводского изготовления, который был до него. Кроме того, такая конструкция котла позволяет топить поленьями как короткими так и достаточно большой длинны — до 70 см

Такой котёл целесообразно установить в сельском доме или на даче, потому что эта конструкция предусматривает установку плиты для приготовления пищи или кормов для животных. Если же нет необходимости в установке плиты можно над теплообменником соорудить свод из кирпича или установить "глухую" плиту и заложить её кирпичом. Кирпич будет выполнять роль аккумулятора тепла и ещё некоторое время будет отдавать его в систему, когда топливо в котле уже сгорит.

Можно такой теплообменник устанавливать и в отопительных печах для повышения их КПД и подключения их к водяному отоплению дома. Существуют горизонтальные и вертикальные разновидности таких котлов и соответственно, теплообменников к ним, которые мы и рассмотрим ниже.

Горизонтальный твердотопливный котел своими руками (теплообменник)- вариант 1

Основой конструкции предлагаемого твердотопливного котла является прямоугольный теплообменник (регистр) из труб прямоугольного профиля 60х40 мм и круглых, диаметром 40 и 50 мм с толщиной стенки 3-5 мм. Трубы прямоугольного профиля используются для облегчения стыка труб, так как круглые трубы стыковать намного сложнее.

Теплообменник монтируется в корпус (топливник) из кирпича, лучше огнеупорного или тугоплавкого.

Изготовление такого теплообменника своими руками начинаем с заготовки отрезков необходимой длинны их труб прямоугольного и круглого профиля.

Рис.1 Горизонтальный теплообменник (вариант 1): 1 — трубы 60х40х4 мм; 2 — трубы 50х5(4-3) мм; 3 — трубы 40х4(3) мм; 4 — труба выхода нагретой воды 50х5(4) мм; 5 — труба входа холодной воды (обратки) 50х5(4) мм;
Размеры: а — 360 мм; б — 400 мм; в — 300 мм; г — 800 мм.

В отрезках труб, которые будут служить вертикальными стойками вырезаем круглые отверстия под трубы. В передних (от топочной дверки) стойках вырезаем с помощью газового резака или обычного сварочного по 4 отверстия под трубы диаметром 50 мм, а в задних стойках – по 4 отверстия 50 мм (в грани шириной 60мм) и по 4 отверстия по 40 мм (в грани, шириной 40 мм). Кроме этого вырезаем отверстия 50 мм под трубы для подвода холодной (обратки) в нижней передней части котла и отвода горячей воды из верхней части котла в сеть отопления дома. Работу эту необходимо выполнить аккуратно, чтобы отверстия получились по возможности ровными. Все наплывы, образовавшиеся при резке, необходимо удалить с помощью болгарки.

После того, как отверстия будут готовы, свариваем переднюю и заднюю части котла. Для этого стойки и трубы необходимо выставить перпендикулярно на ровной поверхности. Когда эта работа будет закончена, привариваем боковые трубы, следя за перпендикулярностью граней. Работу эту лучше всего, проделывать вдвоём: один удерживает трубы в необходимом положении, а другой выполняет сварочные работы.

После того, когда боковые трубы будут на месте, привариваем отрезки труб для подвода и отвода воды и завариваем торцы труб прямоугольного профиля, которые остались не закрытыми, с помощью вырезанных заранее кусочков металла 60х40 мм.

После окончания сварочных работ, прежде чем монтировать теплообменник, необходимо проверить его на герметичность. Для этого можно закрыть нижнее отверстие для воды любым способом, а через верхнее залить в котёл воду, предварительно установив конструкцию вертикально. Если протечек не будет, теплообменник можно монтировать.

Самодельный теплообменник из листовой стали и труб — вариант 2

При наличии листового металла, толщиной 3-5 мм можно изготовить теплообменник для твердотопливного котла или печного водяного отопления следующей конструкции:

Рис.2 Теплообменник из листовой стали и труб (вариант 2): 1 — труба обратки диам. 50 мм; 2 — профильная труба 60х40 мм; 3 — выходящая труба 50 мм; 4 — труба 60х40 мм; 5 — трубы диаметром 32-40 мм; 6 — боковины из листовой стали толщиной 3-5 мм; 7 — перемычка из трубы 60х40 мм.

Размеры теплообменника могут быть изменены, в зависимости от необходимой мощности котла.

Монтаж теплообменника и кладка корпуса твердотопливного котла своими руками (варианты 1 и 2)

Готовый теплообменник (вариант 1 или 2) монтируется в корпус из кирпича, кладка которого выполняется, по тем же правилам, что и кладка печей или кухонных плит. Размеры кирпичного корпуса рассчитываются так, чтобы обеспечить зазор между кирпичом и теплообменником не менее 1 см.

Размеры теплообменника и всего котла могут изменяться, в зависимости от площади дома, которую необходимо отапливать. Здесь приведены размеры котла для дома площадью 90-100 м 2 в системе отопления которого 6 стандартных (7 секций) чугунных радиаторов, двухтрубная разводка выполнена с уклонами стальными трубами диаметром от 50 до 25 мм (наружный диаметр). Схема обвязки котла выбирается в зависимости от сложности системы, количества контуров и используемого дополнительного оборудования.

Кладка стенок котла выполняется на бетонном фундамента, который сооружается по размеру котла. При кладке этого твердотопливного котла сам теплообменник необходимо выставить так чтобы он был установлен не горизонтально а с подъёмом к точке выхода горячей воды. С помощью уровня выставляем котёл так, чтобы все точки верхней части теплообменника были ниже точки выхода воды – разница между самой нижней точкой (передний правый верхний угол) и верхней точкой выхода воды должна быть не менее 1 см. Это делается для предотвращения создания воздушной пробки в котле при заполнении системы водой и улучшения циркуляции.

Кладка кирпича ведётся по всем правилам, с соблюдением перевязки швов. Кирпичная стенка такого котла должна быть на 2-3 см выше труб теплообменника. Верхняя часть такого котла закрывается стандартной чугунной плитой, которая устанавливается так, чтобы её при необходимости легко можно было снять, для того чтобы периодически очищать котёл от сажи, для предотвращения снижения его КПД.

Дымовую трубу можно выложить из того же кирпича или установить металлическую. Дымовая труба такого твердотопливного котла выводится в уже имеющийся дымовой канал или сооружается отдельно.

Вертикальный самодельный твердотопливный котел из кирпича своими руками

В отличие от двух предыдущих теплообменников горизонтального типа, этот вариант предусматривает размещение теплообменника больше в вертикальной плоскости. Такой котел на твердом топливе более целесообразно сооружать, если он будет использоваться только для отопления, или же на него можно установить плиту с одной конфоркой. В первом случае дымовая труба может сооружаться прямо на котле или же сбоку (рядом), во втором случае — только сбоку, так как сверху будет установлена плита.

Теплообменник такого котла можно изготовить из листовой стали, толщиной 3-5 мм. Чем больше толщина металла, тем дольше котел будет нагреваться и остывать, а также служить.

Рис. 3 Теплообменник для вертикального самодельного котла: 1 — корпус из металла толщиной 3-5 мм; трубы диаметром 40-50 мм; 3 — входящая труба (обратка); 4 — выходящая труба (с нагретой водой); 5 — место расположения колосниковой решётки.

Как можно повысить эффективность

Чтобы улучшить циркуляцию воды и повысить эффективность её нагревания в таком твердотопливном котле, изготавливаемом своими руками, ввод "обратки" можно осуществить в передней части котла, приварив для этого внизу к обеим боковым полкам трубу квадратного 50х50 мм или прямоугольного профиля 40х60 мм. Труба приваривается снизу к полкам, так чтобы её верх был на уровне пода (колосниковой решетки) котла, так как это выполнено в горизонтальных котлах (рис.1,2).

Читайте также:  Стол для беседки своими руками видео

Чтобы повысить теплоотдачу такого самодельного котла боковые полки можно выполнить из труб. При этом внизу и вверху к задней полке горизонтально привариваются отрезки трубы 60х40 мм, а между ними вертикально устанавливаются и привариваются трубы диаметром 32-40 мм. Под вертикальные трубы предварительно вырезаются отверстия. Такая конструкция котла немного сложнее, но повышает эффективность его работы.

Рис.4 Теплообменник для вертикального твердотопливного котла из труб

Установка теплообменника (регистра) и кладка топливника

Теплообменник такого котла устанавливается по уровню на прочный бетонный фундамент, на котором предварительно выкладывается из кирпича (обыкновенного глиняного или огнеупорного) по размеру котла поддувальная камера и над ней устанавливается колосниковая решетка.

После установки теплообменника, вокруг него осуществляется кладка стенок топливника из огнеупорного (лучше всего) или качественного глиняного кирпича — в 1/2 кирпича.

Во время кладки монтируются две дверки (на фото внизу):

  • нижняя — на уровне колосниковой решетки, для очистки от золы и отходов, а также для поджигания топлива снизу;
  • верхняя — для загрузки дров или угля и чистки верхней части топливника.

Можно для поджигания топлива и чистки поддувала установить две разные дверки, как на рис.5.

Топливо в такой котел можно укладывать как горизонтально (короткие поленья), так и вертикально. По сравнению с горизонтальными такой твердотопливный котел позволяет увеличить время горения топлива и уменьшить потери тепла с верхней поверхности.

Рис.5 Вертикальный твердотопливный котел своими руками — внешний вид: 1 — кирпичная кладка; 2 — дымовая труба; 3 — верхняя топочная дверка для загрузки топлива; 4 — нижняя топочная дверка — для поджигания топлива; 5 — поддувальная дверка (вместо двух дверок 4 и 5 можно установить одну) ; 6 — выходящая труба; 7 — обратка.

Особенности сооружения дымовой трубы

Дымовая труба твердотопливного котла должна иметь высоту не менее 5 м от уровня колосниковой решетки. Труба может сооружаться или устанавливаться непосредственно на котле, как насадная или же быть приставной, сооруженной на фундаменте рядом с котлом.

На рис.5 изображен котел с верхней дымовой трубой без плиты для приготовления пищи. Если же есть необходимость её установить, то фундамент устраивается с расчетом кладки дымовой трубы сбоку.

Кладку трубы необходимо вести одновременно с кладкой стенок котла, толщиной в 1/2 кирпича или же можно установить металлическую, керамическую или асбоцементную дымовую трубу.

Котел шахтного типа из кирпича

Также из кирпича можно соорудить котел так называемого шахтного типа. Его конструкция отличается тем, что топливо загружается через люк в высокую загрузочную камеру (шахту — отсюда и название котла). Оно поджигается снизу, через нижнюю дверку, а горячие продукты сгорания выходят через другую камеру, в которой расположен теплообменник. Чаще всего для таких котлов используют прямоугольные теплообменники из листового металла с врезаными в них 2-3 рядами вертикальных труб, через которые проходит пламя и горячие дымовые газы, нагревая таким образом теплоноситель (как на видео внизу). Длительность горения такого котла можно регулировать высотой шахты (загрузочной камеры) и регулировкой подачи воздуха.

Рис. 6 Котел шахтного типа из кирпича.

Как повысить КПД твердотопливного котла, в том числе и изготовленного своими руками

Недостаток всех твердотопливных котлов в том, что часть тепла уносится в дымовую трубу, снижая их эффективность – особенно при прямой и высокой дымовой трубе. Чтобы уменьшить потери тепла, и увеличить КПД котлов на твердом топливе можно воспользоваться способами, которые я применил в своём доме.

Первый способ — использование энергии дымовых газов для дополнительного нагрева помещения

Для этого необходимо, чтобы твердотопливный котёл находился в подвальном помещении или в цокольном этаже дома и перепад высоты между подом топливника котла и верхним срезом дымовой трубы был достаточно большой – не менее 7 м.

Для использования тепла, которое уносится в дымовую трубу, в комнате или между комнатами возводится отопительная печь или отопительный щиток. Твердотопливный котёл располагается так, чтобы он находился под печью или щитком. Конструкция отопительной печи выполняется так, что через её дымообороты проходят дымовые газы из котла. При выходе из топливника печи устанавливается задвижка, которая закрывается при топке котла и открывается, когда необходимо протопить печку, например в межсезонье, когда котёл ещё не топится или в другом случае.

Рис. 7 Вариант расположения твердотопливного котла (горизонтального) в доме: 1 — теплообменник; 2 — корпус котла; 3 — плита или 14 — свод из кирпича (как вариант); 4 — обратка; 5 — циркуляционный насос; 6 — запорные краны; 7 — труба с нагретой водой (подающая); 8 — топливник печи; 9 — печь; 10 — задвижки; 11 — перекрытия; 12 — расширительный бак системы отопления; 13- дымовые каналы печи; 15 — топочная дверка; 16 — поддувальная камера.

Если вместо печи соорудить отопительный щиток, то здесь вообще никаких проблем, так как он представляет собой только дымовые каналы. Длина дымовых каналов рассчитывается, как и при кладке печи.

При таком варианте дымовые каналы печи или щитка аккумулируют часть тепла дымовых газов из котла, а в последствии отдают их в помещения. Даже когда радиаторы отопления уже остыли, стенки печи ещё долго излучают тепло, которое бы просто ушло наружу.

Второй способ — использование энергии газов для нагрева воды

Кроме этого, на твердотопливном котле можно установить самодельный водонагреватель, вода в котором будет нагреваться горячими газами, выходящими из котла, через металлическую дымовую трубу. Проще всего такой водонагреватель изготовить из двух отрезков металлических труб диаметром 300-400 мм и 100-110 мм. Внутренняя труба служит одновременно дымовой трубой твердотопливного котла и нагревательным элементом, передавая энергию дымовых газов воде.

Третий способ — принудительная циркуляция теплоносителя

Этот способ позволяет повысить КПД котла на твердом топливе, который установлен в системе отопления с естественной циркуляцией на 20-25%. Для этого необходимо параллельно вмонтировать в уже действующую систему циркуляционный насос с помощью байпаса, который позволяет переключать отопление на естественную и принудительную циркуляцию, в зависимости от того есть электроэнергия или нет.

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик о том, как можно сделать своими руками твердотопливный котел из кирпича:

Сегодняшний рынок заполнен предложениями об экономичном изделии с водяным контуром для отопления помещений. По заявлениям производителей оно способно при минимальных затратах на топливо максимально долго сохранять тепло в жилье. Такое оборудование очень удобно в использовании в тех местах, где нет возможности применить альтернативный вид отопления (например, согрев природным газом).

Однако стоимость этого изделия далеко не всегда радует дешевизной, поэтому выгодным вариантом будет взять чертеж твердотопливного котла и собрать его самостоятельно.

Разбираемся в конструкции

Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволят не испытывать сложностей с изготовлением котла.

Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, требует для сборки знаний тонкостей конструкции и производственного процесса.

Что необходимо иметь

Для выполнения работ понадобится:

  • эскиз;
  • навык выполнения сварочных работ;
  • умение пользоваться газовым резаком;
  • навыки конструктора для того, чтобы правильно выполнить разметку и раскрой материала;
  • навыки каменщика;
  • самодельный котел, работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электрическими инструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.

Сбор материала

Для того чтобы приступить к работе, необходимо запастись материалом. Обязательно понадобятся:

  • огнеупорный кирпич, строительный песок (глина);
  • трубы прямоугольного и круглого профиля, листовой металл;
  • колосники;
  • дверки для топочного и зольного отверстия;
  • чугунная плита для приготовления пищи;
  • водонагреватель и насос для циркуляции воды;
  • гравий или щебень, вода.

Инструменты

Производственный процесс не обойдётся без болгарки (электрических ножниц по металлу), сварочного аппарата. Также понадобится газовый резак, для работы которого необходим кислородный баллон и баллон с пропаном.

Также стоит запастись маркером по металлу, уровнем, метровой линейкой, шпателем, щипцами, пассатижами, электрической дрелью с набором свёрл. В целях безопасности обязательно нужно подготовить средства индивидуальной защиты — маски и очки. Можно приступать к работе.

Читайте также:  Напольный кабель канал simon

Особенности конструкции

Обычное оборудование подобного типа состоит из теплообменника, загрузочного бункера, дымохода, блока управления, форсунки, камеры отвода горячих газов и камеры сгорания.

Самодельный котел, работающий на твердом топливе, в зависимости от положения теплообменника может быть горизонтального и вертикального типа.

В оборудовании горизонтального типа он монтируется в кирпичный корпус. В то время как в оборудовании вертикального типа теплообменник устанавливается на прочный бетонный фундамент.

На фундаменте выстраивается поддувальная камера из кирпича. Над камерой монтируется колосниковая решётка.

Принцип работы

Принцип действия этого оборудования основан на нагревании воды в системе при помощи тепла от сжигания топлива. Подробно процесс работы представлен такими этапами:

  • в камеру сгорания загружается топливо. К слову, в виде него могут использоваться торфяные брикеты, уголь, дрова, пеллеты, опилки и прочее;
  • нагретый воздух поднимается вверх и выводится через дымоход;
  • в процессе движения этот воздух нагревает теплообменник, а он осуществляет нагрев воды;
  • нагретая вода вытесняет из системы холодную — происходит циркуляция и остывшая вода возвращается в область теплообменника.

Объём камеры сгорания должен соответствовать номинальной мощности оборудования или же максимальной отапливаемой площади. Это прямая зависимость.

На практике ещё придётся учитывать сезонность, пики потребления горячей воды, функциональную сложность системы отопления или горячего водоснабжения. Камера отвода горячих газов выполняет функции выходного коллектора, который выводит продукты горения по дымоходу.

Повышение КПД

Чтобы повысить КПД агрегата, необходимо учитывать особенности теплообменника, а также полноту и период сгорания топлива. Чем больший размер будет иметь площадь теплового контакта, тем больше тепла будет передано воде от сгорающего топлива. От эффективности сгорания топлива зависит процесс нагрева воды до нужной температуры. Поэтому к расчёту конструкции необходимо отнестись со всей ответственностью — она должна быть безопасной и надёжной.

Эти свойства оборудования напрямую зависят от качества корпуса: он должен быть изготовлен из жаропрочной стали толщиной не менее 5 мм. В случае если для корпуса используется лист из чугуна, то его толщина может быть более 8 мм. Для внутренней системы рекомендуется использовать трубы диаметром до 50 мм с толщиной стенки от 3 до 4 мм.

При конструировании надо продумать сужение водопровода от направления движения горячей воды в сторону холодной и расширение его в обратном направлении. Для этого придётся использовать трубы меньшего диаметра, например, 25 мм.

От теории к практике

Чаще желающие смастерить оборудование своими руками останавливают выбор на вертикальном твёрдотопливном котле. Процесс изготовления будет рассмотрен на примере твёрдотопливного котла для отопления дома площадью 100 м2. Эта система состоит из семи радиаторов и разводки системы водопровода.

Этапы

Итак, делаем теплообменник:

  1. изготавливаем вертикальные основания теплообменника. Для этого берём четыре профильные трубы длиной по 30 см каждая, которые будут располагаться со стороны камеры сгорания;
  2. в них газовым резаком делаем по четыре отверстия диаметром 5 см. Неровности убираем угловой шлифовальной машинкой (болгаркой). Должно получиться восемь отверстий;
  3. в трубах, которые будут находиться в задней части оборудования, проделываем четыре отверстия диаметром 40 мм и четыре диаметром 50 мм. Все они должны располагаться со стороны соединения с передними стойками. В результате должно получиться по восемь отверстий;
  4. в профильной трубе длиной 500 мм вырезаем отверстие для крепления патрубка, через который будет происходить вывод отработанной воды;
  5. в верхней части задней стойки делаем отверстие для подачи воды в систему.

Сборка

После чего приступаем к сборке теплообменника. Вертикальные основания соединяются профильной трубой. Для этого её кладём на установленные перпендикулярно поверхности основания. Места соединения провариваем сваркой. Всю эту конструкцию с обратной стороны соединяем профильной трубой с отверстиями для отвода воды. В результате получаем переднюю стенку теплообменника.

Далее вертикальные основания устанавливаем перпендикулярно, и свариваем четырьмя трубами круглого сечения. Получается задняя стенка теплообменника. Переднюю и заднюю стенки соединяем между собой. Для этого надо подвести продольные трубы к отверстиям и проварить их, а затем к конструкции привариваем патрубки для подачи и вывода воды. Стыки завариваем с использованием кусочков металла и проверяем прочность теплогенератора.

После проверки прочности сварки закрываем пробкой патрубок для отвода воды, а в отверстие для подвода заливаем воду. Проверяем герметичность сварочных соединений на видимые протечки.

Корпус

Изготовление корпуса тоже потребует усилий. Для этого из листов жаропрочной стали вырезаем восемь стенок – 2 передние, 2 задние и 4 боковые. Площадь каждой из них должна быть 850 х 300 мм. Все замеры производим метровой линейкой, отрезаем материал болгаркой. После чего вырезаем две пластины размером 450 х 450 мм: одну для днища, другую для верхней плиты котла.

Делаем два отверстия под дверки в передней стенке: первое — на уровне колосника для поджигания топлива и очистки камеры сгорания, а второе – немного выше по уровню для загрузки топлива. В работе используем дрель и болгарку. Из листа нарезаем рёбра жёсткости длиной 80 см.

Монтаж котла

После того как будет изготовлен теплообменник и подготовлены детали для корпуса, можно приступить непосредственно к монтажу самого оборудования. Лучше всего это делать на том месте, где будет стоять самодельный котёл на твёрдом топливе. Конструкция получится очень тяжёлой и неподъёмной.

Что надо будет сделать:

  1. выкладываем кирпичный фундамент, на который затем устанавливаем нижнюю пластину из стального листа;
  2. вертикально по периметру нижней пластины устанавливаем внутренние стенки теплогенератора;
  3. внутрь этого корпуса помещаем колосники и сам теплообменник. Здесь надо учесть, что труба для отвода воды должна быть ниже трубы для её подвода;
  4. устанавливаем внешние стенки;
  5. между внутренними и внешними стенками располагаем слой промытого и прокалённого песка для повышения КПД;
  6. привариваем рёбра жёсткости с внешней стороны котла, а на верхнюю часть корпуса прикрепляем оставшийся лист;
  7. устанавливаем дверки в отверстия и монтируем дымоотвод.

На поверхность конструкции можно установить чугунную плиту и получить возможность приготовления пищи. Или вместо неё приспособить сделанный своими руками нагреватель для воды. В результате всех мероприятий получится экономичный и надёжный самодельный котёл на твёрдом топливе.

В статье подробно рассказывается как по чертежам сделать котел медленного и сверхдлительного горения своими руками. Процесс, только на первый взгляд кажется трудным и неповторимым, но следуя инструкциям из статьи, у Вас получиться сделать ничуть не хуже, чем у мастеров, главное внимательно смотреть видео.

Чертеж простого котла длительного горения

Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).

Чертеж простого твердотоплевного котла

В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.

Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Котел с верхним горением

Для обеспечения лучших условий сгорания топлива в верхней части располагается камера подогрева воздуха. Подача воздуха, а значит, и скорость горения, регулируются задвижкой на входе в эту камеру сверху. Теплообменник здесь выполнен в виде «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания.

Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения

1 — наружная стенка (труба); 2 — внутренняя стенка; 3 — водяная рубашка; 4 — дымовая труба; 5 — телескопическая воздухоподающая труба; 6 — распределитель воздуха (металлический «блин» с ребрами; 7 — камера предварительного подогрева воздуха; 8 — патрубок подачи воздуха; 9 — подающая труба с нагретой водой; 10 — воздушная заслонка; 11 — загрузочная дверка; 12 — дверка для чистки; 13 — труба с водой из системы (обратка); 14 — трос, управляющий заслонкой.

Читайте также:  Кошки похожие на манула

Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива

Отличием такой конструкции является то, что твердое топливо в нем не сгорает, как в обычном, а при недостатке подачи первичного воздуха, «перегоняется» в древесный (пиролизный) газ, который сжигается в специальной камере дожига при подаче в нее вторичного воздуха. Такая подача может быть как естественной, так и принудительной.

Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла

1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.

Котлы шахтного типа

Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.

Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.

Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига

1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.

Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига

Твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

  1. Топка – «коробка» глубиной 460 мм, шириной 360 мм и высотой 750 мм с общим объемом 112 л. Объем топливной загрузки для такой камеры сгорания составляет 83 л (весь объем топки заполнять нельзя), Что позволит котлу развивать мощность до 22 – 24 кВт.
  2. Днище топки – решетка из уголка, на которую будут укладываться дрова (через нее в камеру будет поступать воздух).
  3. Под решеткой должен быть отсек высотой 150 мм для сбора золы.
  4. Теплообменник объемом 50 л большей частью расположен над топкой, но нижняя его часть охватывает ее с 3-х сторон в виде водяной рубашки толщиной 20 мм.
  5. Подсоединенная к верхней части топки вертикальная дымоотводящая труба и горизонтальные жаровые трубы располагаются внутри теплообменника.
  6. Топка и зольник закрыты герметичными дверцами, а забор воздуха осуществляется через трубу, в которой установлен вентилятор и гравитационная заслонка. Как только вентилятор выключается, заслонка под собственным весом опускается и полностью перекрывает воздухозаборник. Как только термодатчик зафиксирует снижение температуры теплоносителя до заданного пользователем уровня, контроллер включит вентилятор, поток воздуха откроет заслонку и в топке разгорится огонь. Периодическое «отключение»котла в сочетании с увеличенным объемом топки позволяет продлить работу на одной загрузке топлива до 10 – 12 часов на дровах и до 24-х часов на угле. Хорошо зарекомендовала себя автоматика польской компании KG Elektronik: контроллер с термодатчиком – модель SP-05, вентилятор – модель DP-02.

твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Топка и теплообменник окутываются базальтовой ватой (теплоизоляция) и помещаются в корпус.

Процесс изготовления котла своими руками.

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

  1. Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
  2. Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
  3. 4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
  4. Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
  5. Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
  6. Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
  7. Стальная полоса 20х3 мм.
  8. Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
  9. Асбестовый шнур для герметизации проемов.
  10. Ручки для дверок заводского изготовления.

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Сначала из двух боковых, одной задней и одной верхней стенок собирается топка. Швы между стенками выполняются с полным проваром (они должны быть герметичными). Снизу к топке с 3-х сторон горизонтально приваривается стальная полоса 20х3 мм, которая будет служить днищем водяной рубашки.

Далее к боковым и задней стенкам топки нужно торцами приварить в произвольном порядке короткие отрезки трубы небольшого диаметра – так называемые клипсы, которые обеспечат жесткость конструкции теплообменника.

Теперь к полосе-днищу можно приварить наружные стенки теплообменника с предварительно выполненными отверстиями под клипсы. Длина клипс должна быть такой, чтобы они слегка выступали за наружные стенки, к котором их нужно приварить герметичным швом.

В передней и задней стенках теплообменника над топкой вырезаются соосные отверстия, в которые ввариваются жаровые трубы.

Остается приварить к теплообменнику патрубки для соединения с контуром отопительной системы.

Самодельный котел из листового металла

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

  1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
  2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
  3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
  4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
  5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Сверху на теплогенератор устанавливается контроллер автоматики, а к фланцу воздуховода прикручивается вентилятор.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

Ссылка на основную публикацию
Температура трубы печки в бане
Любые печи в бане должны быть установлены в соответствии с требованиями нормативных документов. Какие правила пожарной безопасности применяются для таких...
Схема расположения на дачном участке
1 Подготовительные работы 2 Зоны на территории дачи 3 Формы участков 4 План-схема 5 Советы и рекомендации 6 Варианты планировок...
Схема сварочного инвертора gysmi 161
Ремонт сварочного аппарата GYSmi 161 (одна из модификаций с операционными усилителями в ЧИП исполнении). Слабым местом аппарата является переходной разъем,...
Теплая грядка осенью для весны
«Готовь сани летом, а телегу зимой» — гласит русская пословица. Вот и мы делаем тёплые грядки осенью для посадки растений...
Adblock detector