Чертежи и схема сборки котла длительного горения — сделаем отопление своими руками!

Июнь 9, 2016, Energylogia Автор , Категория Отопление, Просмотров: 3 997 Нет комментариев

Котел твердотопливный длительного горения реально собрать своими руками. Чертежи схемы и пошаговое руководство по сборке мы подготовили. Руководствуясь нашей информацией вы сможете его собрать самостоятельно и тем самым значительно сэкономить.

Мы предлагаем вам вариант котла длительного горения с увеличенным размером топливника. Если вы являетесь сторонником схемы котлов с верхним горением, то вам будет интересно наше руководство по этой ссылке. А пока приступим к сборке варианта котла с увеличенным объемом камеры сгорания.

Устройство и принцип действия

Существует 2 типа котлов продолжительного горения, различающихся по принципу работы:

  • Традиционные, где топливо сжигается на колосниках, а воздух подается дозировано вентилятором.
  • Сжигающие дрова и уголь по принципу «сверху вниз».

Вне зависимости от принципа действия агрегаты выделяются среди прочих большим объемом топливной камеры. Это позволяет увеличить интервал между загрузками до 8—12 часов при работе на дровах и до 1 суток на угле.

Традиционные котлы

Конструкция традиционных котлов длительного горения повторяет устройство обычных теплогенераторов:

  1. Топливо сжигается на колосниках с принудительной подачей воздуха вентилятором через зольную камеру либо прямо в топку.
  2. Проходя по каналам, встроенным в водяную рубашку, воздух предварительно подогревается.
  3. Отбор тепла дымовых газов происходит посредством жаротрубного или водотрубного теплообменника.

Котлы верхнего горения

Второй тип котлов имеет цилиндрическую камеру сгорания, куда помещена вертикальная телескопическая труба для подачи воздуха.

  • К ее концу прикреплен груз в виде стального диска, снабженного снизу ребрами для лучшего рассеивания воздуха.
  • Топливо поджигается сверху и придавливается грузом, по мере прогорания груз опускается до самого дна.
  • Воздух в зону горения также подается вентилятором по команде контроллера.

КПД обоих типов котлов лежит в пределах 70—75%, поскольку большой топливник не оставляет места для развитой сети газоходов, эффективно отбирающих тепло дымовых газов. Котлы, чей КПД достигает 80%, отличаются большими габаритами и массой.

У котлов длительного горения сжигающих дрова и уголь сверху вниз, отмечены следующие недостатки:

  1. В топку нельзя подбросить поленьев, пока не сгорит вся закладка.
  2. Затруднительно сделать малую загрузку с целью немного протопить дом.
  3. Мелкое топливо «зависает» на стенках и недостаточно тяжелый груз может застрять.
  4. Цилиндрическая водяная рубашка и телескопическая труба довольно сложна в изготовлении.
 По перечисленным причинам домашние мастера редко собирают агрегаты верхнего горения и предпочитают классику.

Материалы для котла длительного горения

В заводских условиях теплогенераторы изготавливают из стали либо чугуна. Для самостоятельной сборки подойдет только низкоуглеродистая сталь определенных марок:

  • Ст 3;
  • Ст 10;
  • Ст 20.

Примерно определить марку можно, изучив искру от металла на наждаке. Низкоуглеродистая сталь даст светло-желтые искры с малым количеством «звездочек» на концах.

Топку котла можно сделать также из жаропрочных легированных сталей, но это обойдется существенно дороже. Практика показывает, что отопительный агрегат, сваренный из Ст 3 толщиной 5 мм, спокойно служит 10—15 лет, чего вполне достаточно.

 Жаропрочные марки сталей — это те, что имеют в своей маркировке буквы Х и М (легирована хромом и молибденом). Например, 12ХМ, 12Х1МФ.  Цена лист 12ХМ - 95 000-120 000 руб за тонну, лист Ст20 — до 50 000 руб/тн. То есть, разница — 200% (цены оптовые, но по рознице разрыв будет не меньше).

Для изготовления котла длительного горения мощностью 10 кВт (100 м2 отапливаемой площади) понадобятся такие материалы:

  1. Листовой металл толщиной не менее 4 мм — на топливник и детали теплообменника (толщина стенки топки 4-5 мм из низкоуглеродистых сталей принята на основании практического опыта. Более тонкие стенки не прослужат и 10 лет — прогорят)
  2. Листовой металл толщиной 3 мм — на водяную рубашку и дверцы (на практике мастерами проверено, что стенка водяной рубашки из низкоуглеродистой стали толщиной 3 мм спокойно выдерживает давление от 3 до 4 Бар. При условии, что котел сварен толково. Для твердотопливного котла, который склонен закипать, это очень важный показатель. Заводские агрегаты большинства известных брендов имеют предел по давлению 3 Бар. А вот всем известная Стропува – только 2 Бар)
  3. Труба 57 х 3 мм для жаротрубного теплообменника и патрубков подключения к системе отопления.
  4. Отрезок трубы 114 х 3 мм на патрубок дымохода.
  5. Полоса 40 х 4 мм.
  6. Уголок №2,5 равнополочный для изготовления колосниковой решетки. Вместо него можно взять арматуру периодического профиля диаметром 16—20 мм.
  7. Уголок №3,5 — опоры колосниковой решетки.
  8. Труба профильная 60 х 40 мм на воздуховод и ножки.
  9. Покупные ручки на дверцы.
  10. Базальтовая вата в плитах плотностью не менее 80 кг/м3 толщиной 3 см — на утепление (базальтовая вата, чья плотность ниже 80 кг/м3, слишком мягкая и при утеплении вертикальных проемов имеет свойство со временем сползать вниз, оголяя часть поверхности. Причем этого не видно снаружи. Если же ее трамбовать в проем побольше, ты вы создадите необходимую плотность искусственно, получится та же плита 80 кг/м3)
  11. Тонкий металл с полимерным покрытием — для наружной обшивки котла (тонкий металл – потому что толстый для облицовки не нужен. А прочное полимерное покрытие — это хороший внешний вид котла на долгие годы, да и цвет можно выбрать какой нравится или какой дешевле)
  12. Электроды сварочные МР-3С или аналогичные.
  13. Асбестовый шнур.

Помимо перечисленных материалов, понадобится комплект автоматики — контроллер с датчиками температуры и вентилятор производительностью до 150 м3/ч. Можно взять недорогой и надежный комплект польского производства KG Elektronik SP-05 с LED – дисплеем и вентилятором DP-02.

При покупке комплекта обратите внимание на происхождение оборудования. Китайский блок управления выглядит точно так же, но в эксплуатации он хуже польского оригинала.

Подготовка инструментария для сборки котла

Чтобы своими руками изготовить дровяной котел длительного горения, потребуются следующие инструменты и приспособления:

  1. электросварочный аппарат;
  2. угловая шлифмашина (болгарка) с кругами для резания металла;
  3. дрель электрическая и сверла по металлу;
  4. стандартный комплект слесарного инструмента (молоток, пассатижи, зубило и так далее);
  5. мерительные приспособления — рулетка, угольник, штангенциркуль;
  6. защитные очки и сварочный щиток;
  7. перчатки матерчатые.

Резать толстый металл болгаркой — дело утомительное и неблагодарное. Так что, при возможности нарубите заготовки на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской или на металлобазе. Наилучший вариант — использовать аппарат плазменной резки, если таковой есть у вас дома.

Порядок ведения сборки

При выполнении работ за основу можно взять представленную нами схему котла длительного горения, где показаны все основные элементы и детали. Эту конструкцию можно упростить при желании, например, убрать дверку для очистки колосников и горизонтальные каналы, подающие воздух прямо в топку. Достаточно сделать один воздуховод, ведущий от вентилятора в зольную камеру.

чертеж котла длительного горения

Первый этап — заготовительные работы

Ориентируясь на чертежи, необходимо выполнить такие операции:

  1. Сделать заготовки для сборки топливника и водяной рубашки. На лицевой панели вырезать проемы под установку дверец. Все торцы тщательно зачистить болгаркой.
  2. Изготовить дверцы размерами 290 х 250 и 290 х 200 мм (2 шт.). Для этого по периметру заготовок под углом 90° приваривается полоса в 2 ряда, между ними вкладывается уплотнительный асбестовый шнур. Затем приварить покупные ручки и петли.
  3. Сделать колосниковую решетку. К двум уголкам №2 и 5 привариваются остальные, они должны быть ориентированы в пространстве таким образом, чтобы торцы выглядели как латинское V. То есть, обеими полочками вверх.
  4. Нарезать трубы на теплообменник, дымоход, ножки и воздушный канал. Изготовить ответную часть фланца вентилятора и приварить ее к торцу профильной трубы 60 х 40 мм.
  5. Смастерить теплообменник, для чего трубы ДУ 50 торцами привариваются к 2 пластинам с отверстиями в 3 ряда.

чертеж КДГ первый этап

Старайтесь постоянно отбивать шлак от сварных швов и проверять их качество, от этого зависит срок службы теплогенератора.

Второй этап — сборка камеры сгорания

Здесь важно четко выдержать угол 90° между стенками, поэтому порядок действий такой:

  1. пользуясь угольником, собрать конструкцию из 2 боковых, лицевой и задней панели на прихватках;
  2. проверив диагонали, проварить швы;
  3. закрепить прихватками днище котла, чтобы зафиксировать конструкцию;
  4. изнутри к боковым панелям приварить уголки №3,5, что послужат опорами для колосников;
  5. уложить решетку на опоры и слегка прихватить, чтоб не выпадала;
  6. обрамить проемы для дверец стальной полосой шириной 5 см;
  7. установить и обварить свод топливника;
  8. поставить на место теплообменник и закрепить посредством сварки;
  9. сварить сзади теплообменника короб и приделать к нему патрубок дымохода.

чертеж котла длительного горения сборка камеры сгорания

Третий этап —монтаж водяной рубашки котла

Она окружает топливник со всех сторон, кроме нижней. Чтобы закрепить кожух рубашки, необходимо приварить снаружи к стенкам топки полосы, выступающие на 2 см, это и будет ее толщина. Затем к полосам крепятся листы обшивки и свариваются между собой, а также с обрамлением дверец.

В процессе монтажа котлового бака проверяйте сварные швы не только визуально, но и промазывайте проникающей жидкостью, например, керосином.

В местах, показанных на чертеже, просверлите отверстия и приварите подающий и обратный патрубки для теплоносителя. Когда водяная рубашка котла готова, можно поставить на место и закрепить дверцы.

 Не помешает проверить герметичность конструкции водой или воздухом под давлением.

Четвертый этап — утепление и облицовка котла

Тонкий металл, окрашенный полимером, крепится саморезами к заранее приваренным закладным деталям с просверленными отверстиями. Просвет между облицовкой и котловой рубашкой – 3 см, туда вкладывается плитная базальтовая вата.

По окончании обшивки установите на места вентилятор и контроллер с датчиками, после чего можно приступать к пробной топке.

Некоторые нюансы проектирования и сборки агрегата

На представленных чертежах изображен котел мощностью 10 кВт. Если нужна большая мощность, то следует пересчитать площадь поверхности теплообмена и увеличить ее. К этой площади относятся все поверхности, соприкасающиеся с пламенем и продуктами сжигания, — стенки топливника и газоходов в теплообменнике. Площадь принимается из расчета, что 1 м2 теплообменной поверхности может отдать 10—11 кВт теплоты. Соответственно увеличиваются размеры камеры сгорания и жаровых труб.

Следует учесть и другие нюансы:

  • внутрь водяной рубашки надо поставить стальные гильзы для монтажа датчика температуры и группы безопасности;
  • термометр ставить не нужно, температура отражается на дисплее блока управления;
  • настройте гравитационную заслонку вентилятора, чтобы она плотно закрывала проход при его отключении;
  • при наличии сильной тяги в дымоходе не помешает на выходе из патрубка поставить шибер.

Свой твердотопливный котел длительного горения вы можете модернизировать, если встроите в водяную рубашку электрический ТЭН, поддерживающий температуру теплоносителя после затухания топки.

Видео с аргументацией именно в пользу традиционного котла длительного горения

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *