Cazan cu ardere lungă de bricolaj

Cazanele cu ardere lungă au devenit solicitate odată cu creșterea construcției de locuințe private. Achiziționarea unui dispozitiv de încălzire industrial costă o sumă semnificativă. Cazanele de bricolaj pot reduce costurile. Un desen competent, capacitatea de a-l înțelege corect și respectarea atentă a instrucțiunilor vor ajuta orice potențial utilizator să îndeplinească această sarcină.

Cum se face un cazan cu ardere lungă

Acest grup include generatoare de căldură cu focar, ale căror dimensiuni sunt crescute în comparație cu modelele obișnuite. O cantitate mai mare de combustibil solid asigură un timp mai lung de ardere și un volum mai mare de căldură generată. Producătorii oferă cazane gata făcute cu următorii indicatori pentru durata arderii combustibilului până la următoarea umplere cu combustibil:

• lemn de foc și deșeuri din industria lemnului – până la 12 ore;
• cărbune - până la 24 de ore.

Alți combustibili alternativi sunt utilizați pentru încălzire:

• turbă brichetă;
• deșeuri de lemn presat în saci – rumeguș, așchii, scoarță;
• cărbune de mesteacăn;
• produse ambalate de la depozitul de deșeuri.

Referinţă! Cel mai ieftin combustibil este considerat a fi rumegușul obișnuit, cu condiția ca conținutul său de umiditate să nu depășească 20%.

Puteți realiza singur un cazan cu aceiași parametri de funcționare. Când începeți lucrul, trebuie să decideți asupra caracteristicilor viitoarei unități. Următorii sunt considerați parametri importanți pentru cazane:

• putere;
• durata arderii;
• coeficient de performanță (eficiență);
• presiunea maximă de funcționare admisă;
• presiunea nominală în sistem;
• volumul total și util al focarului;
• adâncimea focarului;
• lungimea maximă a bușteanului;
• volumul rezervorului;
• greutatea cazanului.

Acești parametri vor fi individuali pentru fiecare tip de cazan.

Referinţă! Zona de încălzire depinde de puterea cazanului. Un cazan cu putere insuficientă nu va putea încălzi complet întreaga clădire.

Funcționarea acestui tip de generator de căldură se bazează pe proprietatea fizică a căldurii generate în timpul arderii combustibilului fiind transferată la un schimbător de căldură. Metoda de transfer de căldură depinde de proiectarea schimbătorului de căldură.

Durata arderii este influențată de:

• volumul rezervorului de combustibil;
• gradul de izolare a tirajului coșului de aer care intră în el (combustibilul solid din focar ar trebui să mocnească încet și să nu se aprindă).

Fabricarea unui cazan începe cu alegerea designului său și a problemei pe care trebuie să o rezolve:

• Pentru spațiile mici (garaj, casă de țară, anexe), este potrivită un cazan simplu fără manta de apă, funcționând pe principiul unui cuptor obișnuit, când căldura este transferată prin pereții structurii prin convecția aerului termic.
• Pentru a încălzi o casă, este necesar un design mai complex și mai fiabil. În acest caz, trebuie avut în vedere faptul că generatorul de căldură va funcționa continuu pe o perioadă lungă de timp.

În funcție de locația focarului, cazanele sunt:

• cu ardere superioară;
• cu ardere mai redusă (mai puțin productivă din punct de vedere al volumului de încărcare și al timpului de ardere până la următoarea umplere).

După forma corpului:

• cilindru;
• dreptunghi.

Materiale și instrumente necesare

Prima etapă a muncii este pregătirea materiale si componente. Pentru a lucra veți avea nevoie de:

• oțel cu conținut scăzut de carbon de 3-4 mm grosime;

Important! Calitățile de oțel St 35 și mai mari nu sunt potrivite pentru sudarea convențională datorită conținutului lor ridicat de carbon.

• teava DN50, 150 – pentru modelele cu schimbator de caldura tubular;
• teava dreptunghiulara 60x40 mm - pentru realizarea unui canal de aer;
• colț cu unghi egal - pentru grătare;
• bandă de oțel 20x3 mm;
• izolație bazaltică de 2 cm grosime (densitate nu mai mică de 100 kg/m³);
• tabla metalica (poate fi acoperita cu polimeri) 4-5 mm grosime - pentru realizarea usilor;

Atenţie! Puteți cumpăra uși din fontă gata făcute, potrivite cu dimensiunea focarului.

• carton azbest - pentru izolarea termică a ușilor;
• cordon de azbest;
• electrozi;
• panou de control;
• ventilator;
• senzor de temperatura;
• mânerele ușilor.

Referinţă! Panoul de control, senzorul și ventilatorul vor fi folosite pentru a controla automat funcționarea cazanului.

Instrumente de bază de care veți avea nevoie pentru muncă:

• Bulgară;
• discuri abrazive;
• aparat de sudura;

Atenţie! Este mai bine să tăiați tabla de metal în semifabricate folosind tăierea ghilotinei în atelierul de producție. Tăierea manuală necesită timp și necesită șlefuire suplimentară a marginilor tăiate.

• burghiu;
• ruletă;
• marker;
• etriere;
• compresor (pentru testarea cazanului).

Cazan simplu cu ardere lungă: desen

În fig. Figura 1 prezintă un desen al unui cazan simplu cu un focar inferior.Pentru fabricarea corpului dreptunghiular și a schimbătorului de căldură se folosesc foi de oțel cu conținut scăzut de carbon. Schimbătorul de căldură este proiectat ca o „jachetă de apă”. Coeficientul de transfer de căldură (eficiența) este crescut datorită designului proeminenților din interiorul cazanului, care reflectă flacăra și gazul de încălzire.

Orez. 1 boiler cu o „jachetă de apă”

În fig. Figura 2 prezintă un schimbător de căldură combinat de tip „cămașă de apă” (2), format în jurul camerei de ardere plus un registru cu fante (3) din tablă de oțel. Produsele de ardere ies prin conducta de fum (1). Combustibilul solid (5) arde în partea inferioară a camerei. Sub acesta se află regulatorul de alimentare cu aer (8).

Orez. 2 Cazan cu registru cu fantă

Cazan cu ardere de sus

Desenul camerei este prezentat în Fig. 3. Un cazan în formă de cilindru este realizat din țevi de diferite diametre. Aerul este furnizat printr-o țeavă mobilă care se extinde în sus pentru a elibera focarul atunci când trebuie încărcat combustibil. Când este arsă, începe să scadă în volum și odată cu el și conducta cade lin în jos sub greutatea greutății sale. Alimentarea uniformă cu combustibil se realizează folosind un disc sudat la baza conductei.

Schimbătorul de căldură este proiectat ca o „cămașă de apă” care învelește camera de ardere. Aerul este încălzit în partea superioară a cazanului.

Orez. 3. Cazanul cu ardere de sus

Cazan cu combustibil solid DIY

Să ne uităm la exemplul celui mai popular cazan cu ardere superioară (Fig. 3). Dacă este necesar, dimensiunile pot fi modificate proporțional cu cele indicate în desen. O caracteristică distinctivă a designului este conducta, care servește în același timp ca regulator de alimentare cu aer și ca schimbător de căldură. Gazele eliberate în timpul procesului de ardere a combustibilului se ridică în sus și se aprind în focarul superior.

Pentru fabricatie sunt necesare materialele descrise in sectiunea 2: tevi, tabla de otel, unghi, izolatie, carton azbest, electrozi.

Prima etapă a unui cazan de casă include următorii pași:

1. Un corp cilindric este sudat dintr-o țeavă cu un diametru de 45 cm și o lungime de 150 cm.
2. Partea inferioară este acoperită cu un cerc tăiat din tablă de oțel prin sudare.
3. Un orificiu dreptunghiular este tăiat în țeava cu diametrul inferior (partea inferioară) pentru ușa scrumierului. De asemenea, poate fi realizat din tablă de oțel sau achiziționat gata făcut la dimensiune.
4. Focarul este situat în partea superioară; sub ușă este decupat și un dreptunghi. Usa trebuie izolata cu carton de azbest si cordon de azbest in jurul perimetrului. Toate ușile trebuie să fie închise cu zăvoare.
5. O țeavă de evacuare a fumului este sudată dintr-o țeavă de profil, care va fi introdusă în coș.

Important! Datorită schimbărilor de temperatură, pe suprafața țevii se va forma umezeală (condens), ceea ce duce la coroziune, astfel încât cusăturile de sudură trebuie să fie de înaltă calitate.

6. Picioarele dintr-un unghi unghi egal sunt sudate pe corpul cazanului.
7. Tăiați capacul superior cu un diametru de 46 cm, care se va potrivi deasupra corpului cilindric.

Schimbător de căldură DIY pentru un cazan cu combustibil solid

A doua etapă este producerea schimbătorului de căldură:

1. O țeavă de schimbător de căldură cu un diametru de 40 cm și o lungime de 130 cm este sudată dintr-o foaie de metal.
2. Introduceți-l într-un corp cilindric, fixați un spațiu de 5 cm între țevi, datorită căruia se va forma o „cămașă de apă”.
3. Diferența dintre lungimea conductelor schimbătorului de căldură și cea exterioară trebuie să fie de cel puțin 20 cm. Țeava din țeavă este fixată prin sudare folosind inele metalice pregătite.
4. Duzele sunt instalate în zonele superioare și inferioare ale mantalei de apă: una pentru alimentare, cealaltă pentru evacuarea lichidului de răcire.Pentru realizarea acestora se folosește o țeavă cu diametrul de 5 cm; la exterior se înșurubează un filet prin care vor fi conectate la conductele sistemului de încălzire.
5. Conducta de distributie prin care se va furniza aer este sudata din metal de grosime mai mare decat pentru corp si schimbator de caldura (minim 5 mm cu diametrul de 6 cm). Lungimea conductei este realizată cu 10 cm mai mică decât lungimea conductei schimbătorului de căldură (120 cm).

Important! Conducta de distribuție este situată într-o zonă de temperatură ridicată și în timp se deformează și se arde, astfel încât pentru fabricarea sa se folosește metal cu o grosime de 5 mm sau mai mult.

6. Țeava este introdusă într-un disc pregătit cu o gaură finită. Un disc metalic din oțel cu diametrul de 38 cm este sudat pe țeavă.
7. Cel puțin 4 colțuri sunt sudate la baza discului, acționând ca un rotor.
8. O supapă este instalată în partea de sus a țevii pentru alimentarea cu aer porționat și este sudată o buclă pe care este fixat un lanț pentru a ridica țeava.

Atenţie! Pentru a îmbunătăți transferul de căldură, în partea de sus a țevii este instalat un ventilator de aer forțat.

Cum să asamblați corect un cazan

După parcurgerea celor două etape principale, încep pe cea finală.

A treia etapă este asamblarea cazanului:

1. Selectați o locație pentru instalarea cazanului, verificați nivelul pentru a vă asigura că nu există diferențe care ar putea afecta funcționarea generatorului de căldură.
2. Capacul cu conducta de distribuție este tras pe corp, așezând în prealabil un cordon de azbest. Capacul poate fi sudat și pe corp.
3. Conducta de fum este introdusă în coș.
4. Prin conducte filetate de evacuare centrala este conectată la sistemul de încălzire al casei.
5. Sistemul este umplut cu apă și se verifică funcționarea cazanului atunci când nu este încărcat complet.
6. Dacă testul a mers bine, centrala este încărcată la capacitate maximă.