Принцип работы котла

Тепло в котле Холмова получается путём двух видов теплогенерации:

• прямого топливного сжигания;
• дожигания твердотопливных газов.

Пиролизный котёл сконструирован таким образом, что входящий воздушный поток не даёт достаточного объёма воздуха для хорошего горения. Поэтому некоторое количество топлива просто горит, а часть попросту тлеет. Из-за тления появляется много дыма с большим содержанием сажи и смолы. Газы дыма, когда проходят через горячие угли, дополнительно обогащаются веществами и создают ещё более активные газы.

Пиролизный котел шахтного типа Холмова

Такой котёл шахтного типа на дровах может стабильно функционировать около 12 часов на единичной закладке, что в несколько раз дольше, чем у стандартных агрегатов на угле или дровах. Как раз из-за этого котёл Холмова и называется котлом длительного горения. Топка устройства очень большая и вмещает намного больше топлива, чем камера классических твердотопливных котлов.

Агрегат с мощностной характеристикой 15 кВт имеет топочную камеру на 180 л топлива. Горение осуществляется лишь в нижних 20 см всей закладки. «Резервное» топливо сверху в то время ждёт, пока топливо снизу догорит и постепенно занимает его место. Газы дыма скапливаются на высоте 30 см над тлеющими углями. Больший объём входящего воздуха движется под колосники и проходит под ними в другую топку пиролизного дожига. Данный воздух притягивает газы дыма, которые находятся над слоем горения. Дым движется через угли и обогащается, тем самым повышая качество пирогазов.

Вторую и первую шахты отделяет вертикальная перегородка. Лишь снизу данной стенки есть маленький просвет. Через это отверстие при помощи тяги огонь засасывается из одной камеры в другую. Здесь внизу происходит полный дожиг древесных газов, а вверху находится конвекционный тепловой обменник. Наиболее высокий нагрев достигается в нижней части второй камеры (температура до +800 °С). Большая часть теплоэнергии в данной области переходит в водяную рубашку отопительного агрегата как радиационное излучение. Остальное тепло от газов горения собирается водотрубным тепловым обменником конвекционного типа.

Шахтные котлы могут работать как на дровах, так и на угле, пеллетных гранулах, брикетах, щепках, опилках. Чтобы повысить коэффициент полезного действия отопительного агрегата, использование угольного топлива лучше сделать минимальным. Дело в том, что уголь – это продукт органического разложения и при его сжигании пирогазов почти не появляется.

Достоинства и недостатки

Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:

1. Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).
2. Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
3. Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
4. Простота эксплуатации. Работы по загрузке топлива и чистке шахты производятся через разные люки. Для обслуживания топочных камер не нужно выключать котёл. Зола выбрасывается в специальную ёмкость, откуда её можно удалить.
5. Безопасность. Для пользования агрегатом не нужно устанавливать сложную автоматику. Попадание в помещение дыма и отравление угарным газом практически невозможно.

Что касается недостатков, можно выделить следующий пункт.

Оседание сажи и смолы. Отходы появляются в процессе топливного горения. И не всё количество газов пиролиза удаляется во вторую камеру для сжигания. Поэтому часть газов дыма постоянно есть в загрузочной камере, что приводит к скапливанию смолы на её стенках.

Отзыв на котёл Холмова производства ТеплоПром

Чертежи котла длительного горения Холмова

Отличные технические характеристики твердотопливного котла Холмова и его простая конструкция поспособствовали тому, что появились различные чертежи и схемы, которые указывают на то, как правильно сделать агрегат такого типа самостоятельно.

Однако в полной мере и качественно выполнить дома такой котёл практически нереально. К тому же работы могут стать причиной несчастных случаев. Безопасность могут гарантировать лишь обогревательные котлы, выполненные в заводских условиях и имеющие сертификаты.

Как свидетельствуют отзывы пользователей, котлы на твёрдом топливе шахтного типа из всего модельного ряда устройств нагрева являются наиболее удобными, эффективными и простыми в обслуживании. Цена на них сравнительно невысокая, а наличие сложных элементов и механизмов в конструкции сведено к минимуму. Для тех, кто хочет иметь автономное отопление, котлы Холмова обеспечат много свободного времени и достаточный уровень комфорта.

teplofan.ru

Изготовление твердотопливного котла: от чертежей и до реализации

Изготовление твердотопливного котла собственными руками — сложное и ответственное мероприятие, требующее тщательной подготовки. Необходимо знать технологию производства, владеть навыками сварки и работы с металлами. Следуя главным правилам разработки котлов, вы создадите отопительное устройство быстро и с минимальными затратами.

Описание и принцип действия твердотопливного котла

Общий вид котла

Твердотопливный котёл длительного горения — это большая топка, имеющая ограниченную зону сжигания твёрдого топлива и контролируемое поступление кислорода. Принцип работы устройства основывается на способности твердотопливных элементов тлеть в течение длительного времени с повышенной теплоотдачей. В процессе происходит полное прогорание вещества с минимальным образованием отходов.

Загрузка большого количества твёрдого топлива в топку происходит в среднем 1–2 раза в сутки, однако есть агрегаты, способные функционировать в течение нескольких дней. Путём регулирования притока кислорода в зону сгорания происходит замедленное тление при повышенной температуре. Дым выводится через специальную трубу. Она проходит сквозь теплообменник и прогревает воду для отопительной системы. Своевременная загрузка топки обеспечивает практически непрерывную работу устройства.

Сгорание топлива в котле длительного горения чаще происходит сверху вниз. В этом случае по мере прогорания верхней прослойки огонь перемещается ниже, на следующие слои. Такие тепловые агрегаты имеют множество достоинств, обеспечивающих их популярность среди всех групп населения:

1. Увеличенный объём топки для загрузки топлива.
2. Длительный срок работы на однократной загрузке.
3. Большая теплоотдача.
4. Экологичность. При работе отопительный прибор выбрасывает минимальное количество отработанных газов.

Стандартные котлы длительного сгорания различаются по виду используемого топлива:

1. Устройства, функционирующие на одной разновидности топлива. Обычно в этом качестве выступают дрова, иногда — паллеты, полученные из отходов деревообрабатывающей промышленности.
2. Универсальные агрегаты. Здесь есть возможность комбинировать несколько видов твердотельных элементов — дрова, опилки, паллеты.

 По типу работы все существующие виды котлов длительного сгорания можно разделить на две крупные группы:

1. Пиролизные. В работе подобных аппаратов используется принцип пиролиза. Твёрдые частицы топлива прогорают при большой температуре и слабой подаче кислорода. В процессе вырабатывается газ, направляемый в отдельный отсек, где и сгорает. Подобный принцип увеличивает КПД котла и время сжигания топлива.
2. Классические. Имеют упрощённую конструкцию, различаются объёмом топки, способом сжигания, наличием водяной рубашки-контура и т. д. Простейший классический котёл без рубашки — это металлическая ёмкость, сделанная из трубы или бочки, где происходит сгорание твёрдых частиц по принципу «сверху вниз».

Область использования твердотопливных котлов обширна. Бытовые модели отапливают частные домовладения, магазины и подобные жилые и нежилые объекты. Крупные промышленные агрегаты, для размещения которых требуется отдельное оборудованное помещение, могут отапливать небольшой завод. Популярность котлов обусловлена небольшой стоимостью и простотой эксплуатации.

Устройство агрегата

Основные узлы отопительного устройства

Вкратце суть работы и устройство твердотопливного пиролизного котла длительного горения можно свести к следующему:

1. Два металлических цилиндрических корпуса разного размера скрепляются между собой. Меньший — это топка, где происходит сгорание твёрдых частиц. Больший — внешняя оболочка котла.
2. Оставшееся пространство между корпусами заполняется водой. Она исполняет функции теплоносителя.
3. В малую трубу устанавливается воздухораспределитель и делит её на две части. В одном разделе происходит сжигание топливных частиц, в другом — дожигание пиролизного газа. Распределитель изготавливается в виде телескопической трубы, к одному концу которой прикреплён небольшой диск с лопастями. Это позволяет равномерно распределить газы, выделяемые в процессе сжигания топлива. Через воздухораспределитель в отсек сгорания подаётся кислород, необходимый для поддержания горения.
4. По мере прогорания слоёв топлива распределитель переходит ниже и добавляет воздух на нижеследующие уровни.
5. В том случае, если процесс контролируется автоматическими управляющими системами, необходимо обеспечить подключение устройств к электросети.

Несложный котел можно сделать и своими руками

Для изготовления котла, работающего на твёрдом топливе, необходимо разработать чертёж или схему. На ней отображается примерный внешний вид агрегата с соблюдением всех пропорций, деталей и элементов.

Указаны все узлы и детали промышленного котла с размерами

Инструменты и материалы

Разберём подробнее создание пиролизного котла длительного горения своими руками. Он функционирует на газе, получаемом из высушенных дров либо спрессованных в паллеты отходов.

В процессе самостоятельного изготовления твердотопливного котла потребуется набор электроинструментов и материалов, а также чертёж или схема с отображением всех нужных частей и размеров.

Необходимая техника:

1. Сварочный аппарат и несколько пачек рабочих электродов.
2. Углошлифовальные машинки. Желательно иметь две — большую и малую. Если таковых нет, работу можно провести с помощью обычного электрического лобзика, однако увеличится время работы.
3. Отрезные и шлифовальные круги диаметром 125 и 230 мм, при отсутствии шлифмашинок — пилки по металлу для электролобзика.

Необходимые материалы:

1. Труба с большим диаметром (около 50 см). Длина — 130 см, толщина стенки — от 3 мм.
2. Труба с меньшим диаметром, около 45 см. Длина — полтора метра, толщина стенки — от 3 мм. При отсутствии труб можно приобрести несколько металлических листов 1250*2500*2,5 мм, прокатать их в специализированной фирме и изготовить нужные трубы самостоятельно с помощью сварочного аппарата.
3. Тонкая длинная труба. Диаметр — около 6 см, длина — 120 см.
4. Металлический лист, из которого будет вырезаться загрузочная дверца и люк для удаления золы.
5. Металлические кольца диаметром в полметра и шириной около 2,5 см.
6. Дверная фурнитура — петли, задвижки и т. д.
7. Асбестовое полотно. Оно закладывается в двери котла. Это исключает их перегрев и снижает теплопотери.
8. Шнур из асбеста. Им уплотняются дверца топливного отсека и люк зольника.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Процесс создания отопительного устройства достаточно прост и проходит в несколько последовательных этапов.

Вначале изготавливается корпус конструкции:

1. Две трубы большого диаметра (50 и 45 см) вкладываются друг в друга и соединяются с помощью металлического кольца.
2. Из заранее подготовленного листа вырезается круг металла диаметром 45 см, которым заваривается дно меньшей трубы, находящейся внутри конструкции. В итоге получаем бочку диаметром 45 см, с наваренной водогрейной рубашкой-контуром в 2,5 см шириной.
3. Внизу «бочки» прорезается прямоугольное отверстие. Высота — до 10 см, ширина — около 15. Оно будет использоваться в качестве дверцы зольника. Вваривается люк, устанавливается дверь с приделанными петлями и задвижкой.

   Дверца зольника прорезается внизу

4. В верхней части контура режется прямоугольное отверстие для подачи твёрдого топлива. Размер подбирается индивидуально, главное условие — удобство загрузки дров. Вваривается люк. Устанавливается дверца, оборудованная петлями и задвижкой. Она делается двойной: между отдельными металлическими листами укладывается асбестовый слой, места прилегания уплотняются асбестовым шнуром. Благодаря таким манипуляциям снижаются теплопотери котла.

   Размер должен быть достаточен для закладки дров

5. На верхнем уровне обустраивается выпускной патрубок, выводящий отработанные газы в дымоход.

   К патрубку приваривается труба для вывода дыма

6. В двух местах (вверху и внизу) водяного контура привариваются патрубки диаметром 4–5 см, необходимые для подключения котла к дальнейшей отопительной системе. Нарезается резьба, для чего используется лерка.
7. Проверка сварочных швов, в случае надобности — устранение огрехов.

После создания металлического корпуса твердотопливного котла можно приступать к изготовлению и установке распределителя воздуха:

Воздухораспределитель может быть выполнен в виде блина с приваренными швеллерами

1. Вырезается металлический круг. Его диаметр должен быть на несколько сантиметров меньше внутреннего на котле. В центре круга режется круглое отверстие, по размерам соответствующее трубе воздухораспределителя (5–6 сантиметров).
2. В прорезанное отверстие вставляется металлическая трубка.
3. Снизу на «блин» навариваются швеллеры или уголки, расположенные в виде лопастей. При подходящей толщине лопастей, иногда используется крыльчатка от вентилятора.
4. Сверху приваривается небольшая петля. С её помощью можно поднимать и опускать распределитель. Также оборудуется заслонка, регулирующая интенсивность подачи воздуха в зону огня.
5. Монтаж воздушного распределителя к корпусу. Из металлического листа вырезается круг, диаметр которого равен внешнему корпусу. В центре режется отверстие 6–8 см. Нижняя часть воздухораспределителя вставляется в котёл, верхняя продевается сквозь проделанную дыру. После этого круг приваривается к котлу и в дальнейшем функционирует в качестве верхней крышки.

   Количество лопастей и размеры могут меняться

Это один из простейших способов изготовления твердотопливного котла. Существуют усложнённые схемы, используемые в промышленных и бытовых моделях.

Видео: Сборка твердотопливного котла

Конструктивные особенности пиролизных агрегатов

Изготовление пиролизного твердотопливного котла длительного горения происходит по аналогичному шаблону: сварка корпуса, воздухораспределителя, установка фурнитуры и т. д. Основное отличие от классического устройства — наличие двух камер. В первой сгорает топливо, во второй догорают пиролизные газы. Для такого котла очень важно обеспечить постоянный приток кислорода. Это можно сделать при помощи вентилятора.

Твердотопливные пиролизные котлы с нижней камерой сжигания различаются по особенностям конструкции и сгорания топлива.

1. В моделях с наддувом создаётся нагнетание воздуха вентилятором. В нижней камере возникает повышенное давление. В таком котле можно использовать любой бытовой вентилятор, вплоть до компьютерного кулера, главное — исключить очень сильный наддув.
2. В котлах с дымососом устанавливается вытяжной вентилятор, создающий недостаточное давление. Обеспечивается максимально полное сгорание газов и оптимальная работа устройства.

Пиролизные агрегаты с верхней камерой считаются более продуктивными. Они обеспечивают медленное и равномерное прогорание топлива. Некоторые промышленные дровяные котлы могут работать около двух суток. При закладке такой же порции угля срок работы увеличивается до недели.

Видео: Особенности работы

Установка самодельного котла и разгонная топка

Для установки отопительной системы может потребоваться специально оборудованное место. В жилых помещениях ставить такую конструкцию не рекомендуется: увеличивается опасность пожаров, утечек. Соответствующие службы могут наложить штраф. Очень часто самодельные агрегаты устанавливаются в теплицах, технических и рабочих помещениях.

При установке твердотопливного котла следует руководствоваться некоторыми требованиями:

1. Расстояние от котла до стен должно быть более 25 сантиметров. Это минимизирует риск возгорания и улучшает воздухообмен в помещении.
2. Желательно оборудовать под котлом собственный негорючий фундамент. Можно уложить асбестовую или бетонную плиту.
3. В помещении с установленным пиролизным твердотопливным котлом должна быть качественная вентиляционная система. Постоянный приток свежего воздуха необходим для работы отопительной системы этого типа.
4. Во избежание утечек и возгораний дымоход, через который уходит отработанный газ, должен быть заизолирован. В качестве изолирующего материала можно использовать обычную фольгу или минеральную вату.

После сборки и установки твердотопливного котла необходимо совершить пробную загрузку, называемую разгонной топкой. Загружать топливо в первый раз следует до начала отопительного сезона. В случае выявления неисправностей останется некоторое время до приведения системы в должное состояние.

Твердотопливный котёл может работать практически на любом топливе. Для разгонной топки следует использовать тот вид топлива, который планируется для постоянной загрузки. Топка заполняется полностью, до выходной трубы. Чтобы топливо лучше прогорало, можно брызнуть немного стандартной жидкости для розжига.

Котёл зажигается с помощью длинной щепы или лучины, через открытую заслонку. Пока не началось тление загруженного топлива, заслонку нельзя закрывать. Затем её можно прикрыть. Если скорости сгорания недостаточно для оптимальной работы отопительного устройства, заслонка приоткрывается для улучшения тяги. При первой топке загруженное твёрдое топливо должно целиком прогореть. О том, что началось стабильное тление, можно узнать по дыму, появившемуся из дымохода. В процессе сгорания отдельных слоёв топлива труба воздухораспределителя будет опускаться, по ней также можно определить скорость тления.

Самостоятельное изготовление котла длительного горения — это реальность, которая доступна каждому вне зависимости от того, новичок вы в его изготовлении или нет. Главное, не забывать о пожарной безопасности: ведь каждый отопительный прибор — потенциально опасное устройство.

postroika.biz

Твердотопливный шахтный котел Холмова своими руками (чертежи, размеры)

Сделать своими руками котел не всегда возможно. Некоторые виды отопительного оборудования требуют особых знаний и умений. Но котел Холмова изготовить может практически каждый умелец. Его конструкция его совершенно понятна, и сам процесс довольно простой. Что представляет собой прибор для отопления Холмова и как его собрать самостоятельно?

Что такое котел Холмова?

Агрегат Холмова – это теплогенератор, функционирующий на твердом топливе. Устройство имеет вертикально установленные шахты. В топливную камеру можно закладывать уголь, дрова, пеллеты или брикеты. Также не менее эффективно котел работает на сыпучем сырье таком как опилки, щепа. В конструкции допускается использование дров с влажностью более 30%.

При одной закладке топлива котел Холмова способен работать более десяти часов. За счет такого свойства оборудование относится к категории отопительных приборов длительного горения. Мощность таких агрегатов бывает 10, 12 и 25 киловатт.

Устройство котла

Отопительный агрегат Холмова имеет строение шахтного образца. Такие котлы разделяют на два вида:

• зависимый от электрического питания;
• работающий без подключения к электрической сети.

Все котлы Холмова имеют одну конструкцию, которая состоит из таких элементов:

• металлический корпус;
• две камеры – топливная и шахта с теплообменником;
• терморегулятор;
• колосники;
• патрубок, к которому подсоединяется дымоходная труба;
• компенсаторы теплового расширения;
• входы и выходы для слива, подачи и выводы и установки клапана предохранительного;
• дверки;
• выдвижной лоток для сбора золы.

Дверки агрегата изготовлены из двух металлических листов, между которыми заложен слой теплоизоляционного материала. Края их по контуру оклеены термостойким уплотнителем из асбеста. Такая конструкция позволяет дверкам сильно не накаляться – максимальная температура их прогрева достигает 80 градусов.

Крышки закрепляются специальными запорами, только задняя закрывающая панель крепится на съемные винты. Дверца зольного отсека охлаждается непрерывными воздушными потоками, поэтому она содержит менее 50 процентов термоизоляции.

Дно агрегата представляет собой специальную пластину покрытую материалом уменьшающим передачу тепла. Сверху расположена камера, а с нижней две длинные устойчивые ножки.

Энергозависимые конструкции котлов Холмова оснащены вентилятором и прибором контролирующим процесс. Агрегаты, функционирующие независимо от электричества имею на фронтальной стенке терморегулятор, с помощью которого осуществляется автоматическая регулировка теплоотдачи отопительного оборудования. Устройство с поддувальной дверцей соединено специальной цепочкой.
Зольник устроен сразу под колесником. При открытой дверке зольник легко вынимается. Снизу котла расположен патрубок для слив рабочей жидкости. Отводы для входа устроены сверху, а обратки – в нижней части.

Компенсаторы расширения располагаются по периметру агрегата, а также в виде стержней и перегородок находятся самом корпусе. Они защищают корпус от увеличения до критических объемов во время прогрева. Благодаря этому теплообменник также не деформируется. Разделительные стенки находятся на расстоянии 24 сантиметров друг от друга.

Достоинства и недостатки

Твердотопливный котел Холмова достаточно популярен. Немаловажным считается то, что он является отопительным прибором длительного горения. Кроме этого положительных характеристик у агрегата не мало:

1. Высокий уровень коэффициента полезного действия. Котлы обладают высокой производительностью и способны эффективно обогревать коттеджи, дачи или складские помещения.
2. Простота использования. Конструкция оснащена удобными люками, через которые без особых усилий можно загрузить топливо или произвести прочистку камер. Зольник легко снимается для удаления продуктов горения.
3. Универсальность использования. Отопительный агрегат может функционировать на любом виде твердого топлива. Также могут использоваться поленья в влажностью до 45%.
4. Безопасность эксплуатации. В процессе работы котла в помещение не выделяются угарные газы и дым.

Энергонезависимые котлы Холмова могут работать в автономном режиме до 16 часов при одной закладке топлива в камеру.

К недостаткам относят возможность оседания смолы и сажи на стенах загрузочного отсека.

Как сделать своими руками?

Благодаря простой конструкции котел Холмова можно изготовить самостоятельно. Схема устройства и поэтапное описание поможет изучить весь процесс сборки поэтапно. На примере рассматривается самая простая модель с мощностью до 10 киловатт.

Размеры котла будут соответствовать таким параметрам:

• глубина с учетом дверки и горловины – 63 сантиметра;
• высота корпуса – 80 сантиметров;
• ширина – 47 сантиметров.

Для сборки отопительного агрегата следует приобрести материалы:

• толстостенные стальные листы толщиной не менее 3 миллиметров;
• шнур асбестовый с параметрами 15 х15 миллиметров;
• патрубок металлический длиной 47 миллиметров и поперечником 1 сантиметр;
• трубы разного диаметра – 15, 20, 40 и 115 миллиметров.

Сделать твердотопливный котел своими руками можно выполнить в такой последовательности:

1. Изготавливается внутренняя часть конструкции. Изначально сооружается водяное заграждение. Оно состоит из двух вертикальных стенок с дном и крышкой приваренным к ним. В центре, с помощью сварки, закрепляется металлический П-образный компенсатор. Торцы конструкции остаются незакрытыми. Водяная перегородка должна быть шириной 403 миллиметра, в глубину – 60 миллиметров, а ширина – 485 миллиметров.
2. Внутренние боковые стены котла вырезают из металлических листов шириной 540 миллиметров и высотой 770 миллиметров. Прямоугольник должен получиться не совсем правильным – в нижнем углу спереди получится вертикальная фигура величиной 80х208 миллиметров, а сверху на этой же стороне формируется горизонтальная прямоугольная конструкция с параметрами 387х30 миллиметров. На расстоянии 10,2 сантиметра от задней стенки и 2 сантиметра от передней с двух сторон проделывают для водяной перегородки отверстия.
3. Вырезается задняя сторона – 770х403 миллиметров и передняя – 562х403 миллиметров.
4. Все подготовленные детали с помощью точечной сварки соединяются в одну конструкцию.
5. Приваривается первая цельная рамка к верху собранного корпуса котла. Вторая должна иметь П-образную форму и крепится снизу. Между рамками и сторонами должен соблюдаться прямой угол.
6. Подготавливается третья рамка в виде буквы «П», которая должна поместиться внутри корпуса под водяным заграждением. Расстояние между ними должно быть 9 сантиметров.
7. К выступающим на переднем плане конструкции прямоугольникам горизонтально приваривают полосу из металла длиной 103 миллиметра и шириной 80 миллиметров.
8. С тыльной стороны вверху проделывается отверстие размером 115 миллиметров.
9. Из листов металла вырезаются наружные стенки. Они имеют простую прямоугольную форму и соответствуют размерам, передняя – 562х463 миллиметра, тыльная -77х463 миллиметра и боковые -77х546 миллиметров.
10. В передней стенке на одной вертикальной линии проделываются отверстия для компенсаторов. Их достаточно пару штук диаметром по 1 сантиметру. В углу с правой стороны вырезается круглый проем для термометра.
11. В задней панели корпуса добавляют два компенсационных отверстия, и по одному – для подачи, сливного клапана и дымохода.
12. В боковых стенках делают два отверстия на одной линии с подготовленным компенсатором водяной преграды. Далее сбоку конструкции в левой стенке проделываются круглые проемы для терморегулятора и обратной подачи теплоносителя.

После этого к специально подготовленным отверстиям приваривают компенсаторы. Все внешние стены привариваются к внутренней части. С помощью сварки подсоединяются патрубки, трубы дымовые, а сверху корпус по периметру камеры мс теплообменником четыре болта.

В собранный прибор заливается вода и нагнетается давление до 2,2 бар для проверки герметичности конструкции. При этом все патрубки должны быть заглушены. В конце приваривается днище котла.

Из металлического листа изготавливают порожек, размером 400х160х550 миллиметров с о 14 отверстиями. Он устанавливается на дне конструкции под водяной перегородкой. После этого вырезается конструкция двухслойной дверцы и ящика для золы. В конце изготавливается крышка, закрывающая камеры котла.

Отопительное оборудование шахтного типа, работающее на твердом топливе, обладает простыми эксплуатационными особенностями и достаточно эффективно. Соорудить такое устройство для обогрева загородного дома или коттеджа можно своими руками по принципу схемы сборки котла Холмова.

pechiexpert.ru

принцип работы, плюсы и минусы

В каждом частном доме имеется индивидуальное отопление. Всё более популярными становятся твердотопливные котлы, которые отличаются высоким КПД, экономным расходом топлива и удобством в эксплуатации. Установить такой агрегат можно в частном доме и на даче. Благодаря развитию современных технологий, процесс горения в котле является довольно продолжительным. Самыми востребованными и популярными среди отопительных твердотопливных котлов являются модели шахтного типа.

Что такое шахтный котел

Шахтный котел — это разновидность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. Он является энергонезависимым, эффективным и способным работать в любых помещениях как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Как правило, котлы такого типа изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех технологий и стандартов. Некоторые модели комплектуются дополнительными функциями. Они могут иметь контур нагрева воды, накопительный бак и прочие дополнительные возможности

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел получил своё название благодаря уникальной конструкции. Его шахта и топочная камера располагается не горизонтально, как у остального отопительного оборудования, а вертикально. В таком устройстве применяется принцип нижнего горения. Свое название котел получил от того, что его камера сгорания имеет вид шахты.

В зависимости от выбранной модели котлы могут иметь разное исполнение. Теплообменник в них может быть плоским, жаротрубным или водогрейным.

Работают данные агрегаты по следующему принципу:

1. Укладываем дрова в вертикальную топку и поджигаем их снизу в специальном отверстии оборудования.
2. По мере прогорания дрова опускаются вниз под собственным весом.
3. Поток воздуха не позволяет загораться верхнему слою дров.
4. Высокая температура в топочной камере просушивает дрова перед сжиганием.
5. Образующийся газ отправляется в камеру дожига.

Внутренний блок отопительного оборудования обложен шамотным кирпичом, что уменьшает теплопотери и поддерживает высокую температуру. В разных моделях отличаются и конструкции котлов. Но их общей особенностью является наличие вместительной топочной камеры с вертикальной загрузкой.

Чем можно топить такой котел и как его топить правильно

Чтобы в вашем доме было тепло и комфортно, следует научиться правильно топить котел дровами. В технической документации данного оборудования уточняется, что шахтный дровяной котел длительного горения при правильной эксплуатации:

• способен автономно работать на протяжении 6-8 часов;
• не задымляет помещений;
• отдаёт большое количества тепла.

Топить шахтный котел можно:

• брикетами;
• дровами;
• отходами древесины;
• пеллетами;
• опилками и щепками.

Важно: топить шахтный котел лучше твердыми породами древесины, а еловыми и сосновыми поленьями не рекомендуется, так как они приводят к образованию дегтя и смолы на стенках камеры.

Основным видом топлива для шахтного котла являются дрова. Даже если вы будете добавлять другой вид топлива, основой закладки должны быть именно просушенные, благодаря которым вы добьетесь максимальной теплоотдачи.

Чтобы котел радовал вас эффективной и бесперебойной работой, следует научиться правильно его растапливать, так как неправильная укладка дров будет способствовать их зависанию в шахте и остановке процесса горения.

Чтобы этого не допустить необходимо:

1. Закладывать дрова на несколько сантиметров меньше, чем размер камеры топки.
2. Укладывать дрова не вдоль, а поперек камеры.
3. Располагать внизу сухие дрова, а сверху укладывать слегка влажные поленья.

Более подробная информация о том, как растапливать оборудование и правильно укладывать топливо, дана в инструкции отопительного оборудования.

Важно: данное отопительное оборудование совершенно неприхотливое к качеству топлива. Производители допускают использование дров, чья влажность превышает 40-45%.

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

1. Универсальность. Благодаря тому, что они способны работать практически на любом виде топлива.
2. Высокую производительность. В зависимости от выбранной по мощности модели ими можно отапливать частные коттеджи, дачные домики и промышленные помещения.
3. Автономность. Это оборудование не зависит от электричества. При использовании экономного режима, одной закладки топлива хватит на 12 часов бесперебойной работы.
4. Наличие разных режимов работы благодаря широкому диапазону мощности.
5. Простота и удобство в обслуживании. Загружать топливо и чистить котел можно через разные люки. Наличие специального ящика для золы позволяет чистить шахту, не останавливая работу оборудования.
6. Безопасность в эксплуатации. Данное оборудование порадует своих владельцев длительной и бесперебойной работой в течение всего отопительного сезона.

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе. Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью. Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

kladempech.ru

Шахтный котел длительного горения своими руками: чертежи и видео

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:

1. Устройство с обычным сжиганием топлива.
2. 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:

1. 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.
2. Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки.
3. Зольная камера. Размещается под топкой.
4. Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры.
5. 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.
6. Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник. Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
7. Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

1. Поджигаются дрова в топке.
2. Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
3. Газ нагревает теплоноситель.
4. 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:

1. Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
2. Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
3. 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:

1. Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
2. Листовой сталью с толщиной 1-2 мм.
3. Шамотным кирпичом.
4. Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см.
5. Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
6. Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
7. Дверкой для чистки теплообменной камеры.
8. Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для дымохода, вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
9. Базальтовой ватой.
10. 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:

1. Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей.
2. Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
3. Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
4. Сваривают боковые стенки корпуса.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Приваривают колосник.
9. 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.
10. 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.
11. Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
12. 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.
13. Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха.
14. 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.
15. 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.
16. 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:

1. Сваривают квадратную или прямоугольную обечайку. Ширина и глубина должны быть меньше на 6 см от аналогичных характеристик теплообменной камеры.
2. Вырезают в обечайке два отверстия. Одно должно сходиться с отверстием для задвижки в перегородке, другое – с отверстием для чистки камеры догорания.
3. 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.
4. Разрезают трубы на части, вставляют их в отверстия и приваривают.

Завершающие работы

1. Приваривают верх внутренней части водяной рубашки.
2. Сверлят в нем отверстие для дымохода и приваривают трубу с диаметром 130 мм.
3. Сверлят аналогичное отверстие в верхней части корпуса самодельного шахтного котла длительного горения и приваривают заготовку.
4. Сверлят дырки вверху и внизу водяной рубашки, приваривают патрубки, сделанные с 2,5-см трубы.
5. Проверяют герметичность теплообменника, наполнив водой и подняв давление.
6. Приваривают дно к самодельному шахтному котлу.
7. Из всех сторон по периметру приваривают профильную трубу с размерами 20х20 мм.
8. Сверху фиксируют лист стали толщиной 1-2 мм.
9. Приваривают топочную и загрузочную дверки.
10. Обшивают всю конструкцию базальтовой ватой и оцинкованным листом.

poluchi-teplo.ru