Изготовление шахтного котла
Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, так как он имеет большой объем топочной камеры.
Конструкция и принцип работы
Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:
- Устройство с обычным сжиганием топлива.
- Пиролизный агрегат.
Они состоят из двух камер, которые разделяют котел на две вертикальные части. В первой горят дрова, во второй находится теплообменник.
Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:
- Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
- Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки.
- Зольная камера. Размещается под топкой.
- Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры.
- Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха.
- Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник. Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
- Дымоход. Он имеет заслонку.
Работает такой шахтный котел следующим образом:
- Поджигаются дрова в топке.
- Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
- Газ нагревает теплоноситель.
- Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.
Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию, но она сложнее. Разница заключается в наличии:
- Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
- Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
- Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.
Такой шахтный котел работает по-другому: в топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.
Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.
Материалы
Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:
- Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
- Листовой сталью с толщиной 1-2 мм.
- Шамотным кирпичом.
- Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см.
- Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
- Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
- Дверкой для чистки теплообменной камеры.
- Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для дымохода, вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
- Базальтовой ватой.
- Оцинкованным листом.
Прежде, чем купить материалы, нужно рассчитать минимальную мощности шахтного котла длительного горения и составить или найти в открытых источниках чертеж устройства.
При выборе чертежа большое внимание следует уделять объему топки. Чем больше объём, тем более длительным будет горение.
Изготовление основной части
Основной часть — это самодельный корпус, который разбит на камеры с различными функциональными приспособлениями. Корпус изготавливают так:
- Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей.
- Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
- Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
- Сваривают боковые стенки корпуса.
- В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия: одно должно быть вверху, другое — чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
- Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
- Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия. Колосник может быть и покупным, но должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
- Приваривают колосник.
- В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно. Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
- К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы. Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний — на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
- Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
- Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
- Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха.
- Сверлят в трубе диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
- Обкладывают стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа.
- Аналогичный процесс делают в камере догорания.
Изготовление теплообменника
Он будет представлять собой водяную рубашку с несколькими рядами горизонтальных труб. Теплообменник с вертикальными трубами делать своими руками не стоит, ведь направление движения теплоносителя будет совпадать с направлением движения угарного газа. Из-за этого сильно падает КПД. Наибольший КПД получают тогда, когда направления противоположны.
Теплообменник делают так:
- Сваривают квадратную или прямоугольную обечайку. Ширина и глубина должны быть меньше на 6 см от аналогичных характеристик теплообменной камеры.
- Вырезают в обечайке два отверстия. Одно должно сходиться с отверстием для задвижки в перегородке, другое — с отверстием для чистки камеры догорания.
- Вверху других двух противоположных сторон обечайки сверлят отверстия для трубок с диаметром 2,5 см. Для этого фиксируют в дрели коронку для металла. Делают три ряда отверстий. Дыры должны находиться в шахматном порядке. Важно, чтобы отверстия на одной стенке были выше аналогичных дыр на противоположной стороне.
- Разрезают трубы на части, вставляют их в отверстия и приваривают.
Завершающие работы
- Приваривают верх внутренней части водяной рубашки.
- Сверлят в нем отверстие для дымохода и приваривают трубу с диаметром 130 мм.
- Сверлят аналогичное отверстие в верхней части корпуса самодельного шахтного котла длительного горения и приваривают заготовку.
- Сверлят дырки вверху и внизу водяной рубашки, приваривают патрубки, сделанные с 2,5-см трубы.
- Проверяют герметичность теплообменника, наполнив водой и подняв давление.
- Приваривают дно к самодельному шахтному котлу.
- Из всех сторон по периметру приваривают профильную трубу с размерами 20х20 мм.
- Сверху фиксируют лист стали толщиной 1-2 мм.
- Приваривают топочную и загрузочную дверки.
- Обшивают всю конструкцию базальтовой ватой и оцинкованным листом.
Похожие статьи:
Поделиться:
