Газовая горелка для котла своими руками: рекомендации по изготовлению и обслуживанию

Центральным элементом газового котла следует считать горелку. Все остальные компоненты выстраиваются вокруг нее.

От того, как устроен данный узел, зависит многое, и в первую очередь – экономичность котла, поэтому владельцу автономной системы отопления следует хорошо разбираться в данном вопросе.

Хорошим помощником в этом важном деле послужит наш материал. Заодно посмотрим, как делается газовая горелка для котла своими руками.

Виды газовых горелок

До изучения классификации газовых горелок, следует четко уяснить их функцию. Вопреки расхожему мнению, горелка – это не просто сопло, через которое подается газообразное топливо.

В ее задачу входит подмес в это топливо воздуха, при этом конструкция изделия должна быть такой, чтобы горение образующейся газовоздушной смеси было устойчивым. По способу нагнетания воздуха в газовый поток газовые горелки для котлов отопления делятся на несколько разновидностей:

• атмосферные;
• наддувные (вентиляторные и турбированные);
• диффузионно-кинетические.

Помимо этого, горелки могут быть:

1. Одноступенчатыми: такое устройство работает с постоянной мощностью. Поддержание температуры теплоносителя (или воздуха в комнатах) на заданной отметке обеспечивается своевременным розжигом или отключением горелки. При этом температура все время скачет в пределах некоторого диапазона, а горелка и другие элементы котла имеют сравнительно небольшой срок службы.
2. Двухступенчатыми: могут работать в двух режимах – номинальном и половинном. При незначительной нагрузке на отопительную систему (в период потепления) активируется половинный режим, обеспечивающий более ровную работу котла и меньший износ всех его компонентов, включая и саму горелку.
3. Модулированными: мощность устройства может регулироваться плавно от нуля до номинала. Благодаря этому, котел работает постоянно и в самом оптимальном режиме, вследствие чего его износ является минимальным.

Температура воздуха или теплоносителя (зависит от типа термостата) в модулированных горелках держится без каких-либо колебаний строго на заданной отметке, при этом расход топлива по сравнению с одноступенчатой горелкой сокращается на 20%.

Основные требования

Перечислим признаки качественной газовой горелки:

1. Топливо сгорает полностью: данное требование является очень важным, так как при неполном сгорании газа не только падает КПД отопителя, но и происходит загрязнение атмосферы оксидом азота и угарным газом.
2. Устройство имеет достаточно продолжительный срок службы.
3. Конструкция предельно проста, установка не вызывает затруднений.
4. Издаваемый горелкой шум не превышает допускаемых санитарными нормами значений.

Если горелка является комбинированной, то есть она способна работать с различными видами топлива, то перенастраиваться на тот или иной вид горючего она должна быстро и просто.

Монтаж и требования безопасности

В процессе монтажа рекомендуется учесть следующие моменты:

• котел должен быть установлен как можно ниже по отношению к трубам отопления;
• трубопровод крепится под небольшим углом ;
• количество поворотов трубопровода должно быть минимальным ;
• котел должен быть смонтирован в отдельном пожаробезопасном помещении ;
• агрегат устанавливается на бетонный или кирпичный пол, либо на металлический лист;
• перед топочными дверцами укладывается толстый стальной лист ;
• расстояние от стен до агрегата должно быть не менее 20 см ;
• требуется тщательная теплоизоляция дымохода для избежания потерь тепла и образования кислотного конденсата, который может разъедать внутреннюю поверхность дымохода.

Определить КПД котла можно в процессе эксплуатации — если дым, выходящий из дымохода не имеет запаха угарного газа, значит ваше устройство имеет высокий показатель.

Атмосферные горелки

Горелка этого типа подсасывает воздух по принципу струйного насоса: газ пропускается через эжектор, где из-за большой скорости движения его давление падает (закон Бернулли); воздух засасывается в газовый поток за счет перепада давления. К сильным сторонам этого устройства можно отнести следующее:

1. Простоту конструкции.
2. Компактность.
3. Энергонезависимость.
4. Низкий уровень шума.
5. Низкую стоимость.
6. Возможность простого переоборудования твердотопливного котла под газовое топливо: атмосферную горелку нужно просто установить в камеру зольника.

Предел мощности для атмосферных горелок в среднем составляет 9 кВт (ориентировочное значение максимальной отапливаемой площади – 90 кв. м).

Инструменты и материалы

Прежде, чем приступить к монтажу угольного котла своими руками, нужно определиться с его проектом, т.е. вы должны четко понимать, где он будет находиться, какой мощности он должен быть и т.д. Исходя из этого, необходимо составить чертеж будущего устройства или найти его в интернете.

Для сборки угольного котла своими руками понадобятся такие материалы и инструменты:

• шамотный кирпич, песок, глина;
• трубы с прямоугольным или круглым сечением;
• листовая сталь толщиной не менее 5 мм. Имея чертеж, на специализированных базах можно порезать сталь на нужные куски;
• металлические уголки;
• дверцы для топок и для сборника золы;
• колосники, можно приобрести готовые;
• заслонка для дымохода;
• нержавеющая сталь;
• сварочный агрегат и электроды для сварки;
• болгарка;
• дрель,сверла.

Вентиляторные

В таких устройствах воздух нагнетается вентилятором в том количестве, которое потребуется. Благодаря принудительной подаче кислорода удается выиграть в следующем:

1. Мощность ничем не ограничена – с помощью вентилятора любое количество газового топлива можно обеспечить достаточным для полного сгорания объемом воздуха.
2. Камеру сгорания можно сделать закрытой, то есть изолированной от помещения котельной. Воздух в такую камеру поступает извне – по специальному воздухопроводу. Соответственно, исключается опасность попадания дымовых газов в дом из-за обратной тяги, а требования к приточной вентиляции котельной снижаются. В котле с атмосферной горелкой устройство закрытой камеры было бы невозможно, так как сила естественной тяги не смогла бы преодолеть аэродинамическое сопротивление воздуховода и доставить к горелке достаточное количество воздуха. Следует подчеркнуть, что для функционирования котла с закрытой камерой устанавливать отдельный воздуховод не нужно: применяются т.н. коаксиальные дымоходы, представляющие собой трубу в трубе. Дымовые газы отводятся по внутренней трубе, а свежий воздух подводится по цилиндрическому каналу между стенками труб – внутренней и наружной.
3. Устройства с принудительной подачей воздуха «умеют» производить самонастройку, благодаря чему участие пользователя сводится к минимуму.

Вентиляторные горелки стоят дороже атмосферных и более шумны в работе. Кроме того, они не могут работать без электричества, поэтому их приходится оснащать источниками бесперебойного питания.

Существует еще один тип горелок – диффузионно-кинетические. Такие устройства обычно можно видеть в мощных обогревателях промышленного уровня. Они сочетают в себе принципы атмосферной и наддувной горелок.

Если вам необходимо обогреть подсобку или дачу, необязательно покупать отопительный прибор. Можно изготовить простой обогреватель своими руками, сэкономив приличную сумму.

О характеристиках и типах комбинированных котлов читайте тут.

А здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovyj-konord-otzyvy.html вы можете ознакомиться с отзывами людей об использовании котлов газовых Конорд.

Описание рабочих режимов

Сам принцип работы пеллетной горелки заключается в следующем: порция топлива попадает в камеру, оно поджигается и включается минимальная подача воздуха. По мере того как топливо разгорается и камера прогревается, воздух нагнетается больше. В результате возникает устойчивый ровный факел пламени, греющий теплообменник с водой. В заводских горелочных устройствах процесс автоматизирован полностью, розжиг обеспечивается электрическим элементом накаливания, его работу контролирует фотодатчик. Количество воздуха и пеллет, подаваемых в камеру, регулирует электронный блок, получая сигналы от датчиков температуры и давления. Разобраться в работе устройства поможет схема пеллетной горелки.

Топливо в виде древесных гранул или шелухи семечек может подаваться в шнек для пеллетной горелки различными способами:

• Традиционный способ – это подача пеллет из отдельно стоящего бункера больших габаритов, чтобы его вместительности хватало не менее чем на 7 дней работы котла, который раз в неделю нужно чистить. Из бункера топливо перемещается к горелочному устройству дополнительным шнековым конвейером необходимой длины.
• Более простой подачей топлива может быть оборудована гравитационная пеллетная горелка, выполненная своими руками. В ней шелуха и гранулы под собственным весом ссыпаются в шнек из бункера, установленного прямо над горелочным устройством, а тот подает нужное количество в камеру сжигания. Тогда запас хода котла будет составлять от 1 до 3 суток в зависимости от интенсивности работы.

Подобрать материалы для изготовления устройства несложно. Учитывая температурный режим работы камеры сгорания, для нее лучше взять трубу из жаропрочной стали с толщиной стенки не менее 4 мм. Фланцевая пластина, с помощью которой самодельная пеллетная горелка крепится к корпусу котельной установки, может быть сделана из стали обыкновенного качества толщиной 3 мм. Подающий конвейер есть возможность приобрести в сборе, а можно изготовить самостоятельно из обычной трубы, поместив в нее шнек. Для вращения подбираются низкооборотный электродвигатель, редуктор и подшипники. Вентилятор надо купить и закрепить на пластине, подготовив для него посадочное место. Саму пластину нужно изготавливать, изучив чертежи пеллетной горелки, и в зависимости от конструкции дверцы котла.

Детали пеллетной горелки

На что обращать внимание при выборе?

Если покупка устройства обусловлена желанием переоборудовать твердотопливный котел под газовое топливо, ее мощность должна значительно превосходить мощность топки.

Также необходимо учитывать совместимость котла и горелки.

Так, например, не всякий «твердотопливник» можно переделать под установку вентиляторной горелки, а в таких котлах, как, например, «ДОН», ставить их нецелесообразно из-за недостаточной теплоизоляции котлового бака.

Важное влияние на работу горелки оказывает характер движения газовоздушной смеси. По этому признаку эти устройства делятся на прямоточные и закрученные. Для последних характерным является более мощный поток воздуха.

Газовая горелка своими руками

Итак, рассмотрим, как делаются газовые горелки для котлов отопления своими руками. Самодельную газовую горелку для твердотопливного котла можно собрать на базе вентиля от кислородного баллона, например, ВК-74. Его выходной патрубок следует оснастить самодельным штуцером, который посредством резинотканевого шланга можно будет подключить к редуктору.

На входном патрубке, предназначенном для ввинчивания в баллон, нужно установить колпачок с отверстием для подключения жиклера. Последний может быть позаимствован у газовой плиты или паяльной лампы.

Между колпачком и соплом должен остаться зазор в 15 мм, через который будет осуществляться забор воздуха, поэтому сначала к колпачку нужно приварить три отрезка толстой проволоки, а уже к ним – трубу-сопло.

Поджигается самодельная горелка в три приема:

1. Открываем кран на магистрали газоснабжения или на баллоне (в случае использования сжиженного газа).
2. Подносим к соплу спичку, зажигалку или горящий фитиль из бумаги.
3. Открываем вентиль.

Мощность данного устройства можно регулировать, закрывая или приоткрывая вентиль. Наиболее горячей является зелено-голубая часть пламени.

Настройка сопла состоит в том, чтобы расположить факел в его центре. Для этого несколько подгибают держатели из проволоки.

Если горелка нужна для работы, к ее соплу следует приварить наконечник, изогнутый под углом 45 градусов.

Основой для самодельной газовой горелки может выступать и стальной баллонный вентиль. На его патрубок навинчивают заглушку с проделанным в ней отверстием под жиклер. В данном случае «донором» жиклера служит паяльная лампа, сопло которой имеет диаметр 0,8 мм. Сопло самой горелки должно иметь диаметр 30 мм. Меняя его длину при помощи насадок, можно регулировать величину факела. Роль регулятора может играть вентиль.

Как добиться безопасности

Тут дело в т. наз. числе Рейнольдса Re, показывающем взаимосвязь между скоростью потока, плотностью, вязкостью текущей среды и характерным размером области, в которой она движется, напр. диаметром поперечного сечения трубы. По Re можно судить о наличии турбулентности в потоке и ее характере. Если, к примеру, труба не круглая и оба характерных ее размера больше некоторого критического значения, то появятся вихри 2-го и более высоких порядков.

Далеко не все самодельные газовые горелки точно рассчитываются согласно законов газовой динамики. Но, если произвольно изменить размеры деталей удачной конструкции, то Re топлива или подсасываемого воздуха может скакнуть за пределы, которых оно придерживалось в авторском изделии, и горелка станет в лучшем случае коптящей и прожорливой, а, вполне возможно, и опасной.

Диаметр инжектора

Определяющим параметром для качества газовой горелки является диаметр сечения ее топливного инжектора (газового сопла, форсунки, жиклера – синонимы). Для горелок на пропан-бутане на обычную температуру (1000-1300 градусов) его можно ориентировочно принять таким:

• На тепловую мощность до 100 Вт – 0,15-0,2 мм.
• На мощность 100-300 Вт – 0,25-0,35 мм.
• На мощность 300-500 Вт – 0,35-0,45 мм.
• На мощность 500-1000 Вт – 0,45-0,6 мм.
• На мощность 1-3 кВт – 0,6-0,7 мм.
• На мощность 3-7 кВт – 0,7-0,9 мм.
• На мощность 7-10 кВт – 0,9-1,1 мм.

Мощность

Делать газовую горелку на мощность свыше 10 кВт ни в коем случае не следует. Почему? Допустим, КПД горелки 95%; для любительской конструкции это очень хороший показатель. Если мощность горелки 1 кВт, то на саморазогрев горелки уйдет 50 Вт. О 50 Вт паяльник можно обжечься, но аварией он не грозит. А вот если сделать горелку на 20 кВт, то лишним будет 1 кВт, это уже оставленные без присмотра утюг или электроплитка.

Арматура

Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:

1. Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
2. Для горелок мощностью до 500-700 Вт и высокотемпературных (с узким инжектором, исключающим переход Re газового потока за критическое значение), питаемых пропаном либо изобутаном от баллона до 5 л при наружной температуре до 30 градусов, допустимо совмещать регулировочный и запорный вентили в одном – штатном на баллоне;
3. В горелках на мощность более чем 3 кВт (с широким инжектором), или запитанных от баллона более чем на 5 л, вероятность «проскока» Re за 2000 весьма велика. Поэтому в таких горелках между запорным и регулировочным вентилями обязательно нужен и редуктор, поддерживающий в подающем газопроводе давление в определенных пределах.

Обратите внимание! Подготовка к розжигу горелок должна проводиться в период плановых работ по обслуживанию газовых устройств. Чаще всего такие работы ведутся перед отопительным сезоном. Без предварительной проверки горелок — их эксплуатация запрещена.

Особенности обслуживания

Обслуживание газовой горелки предполагает только одну операцию – ее чистку. Делать это следует ежегодно.
Выполнять данную процедуру самостоятельно пользователям не рекомендуют, так как она требует разборки котла и, соответственно, правильной его сборки. Обычно прочисткой горелок занимаются сервисные центры.

Накопившуюся грязь удаляют продувкой сжатым воздухом. К настройке его давления следует подходить с осторожностью: некоторые из современных горелок давление в 8 – 10 атм может повредить.

Чтобы прочистка горелки требовалась реже, на трубе подачи газа следует установить фильтр. Сделать это может только специалист из газового хозяйства, куда нужно обратиться с заявкой.

Знаете ли вы, что скромное напряжение 12 Вольт тоже может служить источником тепла? Соберите обогреватель 12 Вольт своими руками и проверьте сами – инструкция приложена в статье.

Для чего нужен инвертор для котла отопления и как его подключить, вы узнаете, прочитав эту информацию.

Выводы и полезное видео по теме

Как видите, соорудить газовую плиту не составит труда даже начинающему домашнему мастеру и обойдется такое устройство гораздо дешевле, чем покупной вариант. Для этого потребуется минимальный набор инструментов и материалов, а также немного свободного времени.

Но, не стоит забывать и о том, что самодельное газовое оборудование таит в себе скрытую угрозу, поэтому важно очень осторожно с ним обращаться и не забывать перекрывать подачу газа по окончанию пользования прибором.

Если вам приходилось самостоятельно собирать газовую печку, пожалуйста, расскажите об этом нашим читателям. К статье вы можете приложить фотографии собранного устройства и поделиться секретами сборки.

Для обогрева небольших удаленных нежилых помещений подойдет самодельный обогреватель из газовой горелки и обогреватель из газовой плитки. Чтобы обеспечить достаточным теплом помещения средней площади стоит подумать об установке тепловой газовой пушки или газового камина.

Все рассмотренные устройства могут работать как от газовых труб, подведенных к помещению, так и от газовых баллонов. Стоит помнить, что при подключении к газовой трубе необходимо установить счетчик и официально зарегистрировать процедуру в органах газового контроля. При устройстве самостоятельно сделанной конструкции эта процедура значительно усложнится.

Если использовать газовые баллоны, то можно эффективно отапливать свое помещение в зимний период времени. Важно помнить, что соблюдение техники безопасности — это залог успешной работы с любыми газовыми устройствами.

Метки: газовый, горелка, рука, свой, экономичный

« Предыдущая запись