Caldera de combustión prolongada de bricolaje

Las calderas de combustión prolongada han adquirido una gran demanda con el crecimiento de la construcción de viviendas privadas. Comprar un dispositivo de calefacción industrial cuesta una cantidad importante. Las calderas de bricolaje pueden reducir costos. Un dibujo competente, la capacidad de comprenderlo correctamente y un estricto cumplimiento de las instrucciones ayudarán a cualquier usuario potencial a realizar esta tarea.

Cómo hacer una caldera de combustión prolongada.

Este grupo incluye generadores de calor con cámara de combustión, cuyas dimensiones aumentan en comparación con los modelos convencionales. Una mayor cantidad de combustible sólido garantiza un mayor tiempo de combustión y un mayor volumen de calor generado. Los fabricantes ofrecen calderas listas para usar con los siguientes indicadores de la duración de la combustión del combustible hasta el siguiente llenado de combustible:

• leña y residuos de la industria maderera – hasta 12 horas;
• carbón - hasta 24 horas.

Para calefacción se utilizan otros combustibles alternativos:

• turba briquetada;
• desechos de madera prensada en bolsas: aserrín, virutas, corteza;
• carbón de abedul;
• Productos de residuos envasados ​​de vertederos.

¡Referencia! Se considera que el combustible más barato es el aserrín común, siempre que su contenido de humedad no supere el 20%.

Usted mismo puede fabricar una caldera con los mismos parámetros de funcionamiento. Al comenzar a trabajar, es necesario decidir las características de la futura unidad. Se consideran parámetros importantes para las calderas los siguientes:

• fuerza;
• duración de la quema;
• coeficiente de rendimiento (eficiencia);
• presión de funcionamiento máxima permitida;
• presión nominal en el sistema;
• volumen total y útil del hogar;
• profundidad de la cámara de combustión;
• longitud máxima del tronco;
• volumen del tanque;
• peso de la caldera.

Estos parámetros serán individuales para cada tipo de caldera.

¡Referencia! La superficie de calefacción depende de la potencia de la caldera. Una caldera con potencia insuficiente no podrá calentar todo el edificio por completo.

El funcionamiento de este tipo de generador de calor se basa en la propiedad física de que el calor generado durante la combustión del combustible se transfiere a un intercambiador de calor. El método de transferencia de calor depende del diseño del intercambiador de calor.

La duración de la combustión se ve afectada por:

• volumen del tanque de combustible;
• el grado de aislamiento del tiro de la chimenea del aire que ingresa (el combustible sólido en la cámara de combustión debe arder lentamente y no encenderse).

La fabricación de una caldera comienza con la elección de su diseño y el problema que debe solucionar:

• Para habitaciones pequeñas (garaje, casa de campo, dependencia), es adecuada una caldera simple sin camisa de agua, que funciona según el principio de una estufa normal, cuando el calor se transfiere a través de las paredes de la estructura mediante convección de aire térmico.
• Para calentar una casa se requiere un diseño más complejo y confiable. En este caso hay que tener en cuenta que el generador de calor funcionará de forma continua durante un largo período de tiempo.

Dependiendo de la ubicación del hogar, las calderas son:

• con combustión superior;
• con menor combustión (menos productiva en términos de volumen de carga y tiempo de combustión hasta el siguiente llenado).

Según la forma del cuerpo:

• cilindro;
• rectángulo.

Materiales y herramientas necesarios.

La primera etapa del trabajo es la preparación. materiales y componentes. Para trabajar necesitarás:

• acero con bajo contenido de carbono de 3-4 mm de espesor;

¡Importante! Los grados de acero St 35 y superiores no son adecuados para la soldadura convencional debido a su alto contenido de carbono.

• tubería DN50, 150 – para modelos con intercambiador de calor tubular;
• tubo rectangular de 60x40 mm - para hacer un canal de aire;
• esquina de ángulo igual - para rejillas;
• fleje de acero 20x3 mm;
• aislamiento de basalto de 2 cm de espesor (densidad no inferior a 100 kg/m³);
• hoja de metal (se puede recubrir con polímeros) de 4-5 mm de espesor - para hacer puertas;

¡Atención! Puede comprar puertas de hierro fundido confeccionadas, adecuadas al tamaño de la cámara de combustión.

• cartón de amianto - para aislamiento térmico de puertas;
• cordón de amianto;
• electrodos;
• Panel de control;
• admirador;
• sensor de temperatura;
• manijas de puerta.

¡Referencia! El panel de control, sensor y ventilador se utilizarán para controlar automáticamente el funcionamiento de la caldera.

Herramientas básicas que necesitará para trabajar:

• Búlgaro;
• muelas;
• maquina de soldar;

¡Atención! Es mejor cortar la hoja de metal en espacios en blanco mediante corte de guillotina en el taller de producción. El corte manual requiere mucho tiempo y un lijado adicional de los bordes cortados.

• perforar;
• ruleta;
• marcador;
• calibrador;
• compresor (para prueba de calderas).

Caldera simple de combustión prolongada: dibujo.

En la Fig. La figura 1 muestra un dibujo de una caldera sencilla con cámara de combustión inferior.Para fabricar el cuerpo rectangular y el intercambiador de calor se utilizan láminas de acero con bajo contenido de carbono. El intercambiador de calor está diseñado como una “camisa de agua”. El coeficiente de transferencia de calor (eficiencia) aumenta debido al diseño de las protuberancias dentro de la caldera, que reflejan la llama y el gas de calefacción.

Arroz. 1 Caldera con “camisa de agua”

En la Fig. La figura 2 muestra un intercambiador de calor combinado del tipo “camisa de agua” (2), formado alrededor de la cámara de combustión más un registro de ranura (3) fabricado en chapa de acero. Los productos de la combustión salen por el tubo de humos (1). El combustible sólido (5) arde en el fondo de la cámara. Debajo está el regulador de suministro de aire (8).

Arroz. 2 Caldera con registro de ranura

Caldera de combustión superior

El dibujo de la cámara se muestra en la Fig. 3. Una caldera en forma de cilindro está hecha de tubos de diferentes diámetros. El aire se suministra a través de un tubo móvil que se extiende hacia arriba para liberar la cámara de combustión cuando es necesario cargar combustible. Cuando se quema, comienza a disminuir de volumen y con ello la tubería también cae suavemente hacia abajo bajo el peso de su peso. El suministro uniforme de combustible se logra mediante un disco soldado a la base de la tubería.

El intercambiador de calor está diseñado como una “camisa de agua” que envuelve la cámara de combustión. El aire se calienta en la parte superior de la caldera.

Arroz. 3. Caldera de combustión superior

Caldera de combustible sólido de bricolaje

Veamos el ejemplo de la caldera de combustión superior más popular (Fig. 3). Si es necesario, las dimensiones se pueden cambiar en proporción a las indicadas en el dibujo. Una característica distintiva del diseño es la tubería, que sirve como regulador de suministro de aire e intercambiador de calor al mismo tiempo. Los gases liberados durante el proceso de combustión lenta del combustible se elevan y se encienden en la cámara de combustión superior.

Para la fabricación se requieren los materiales descritos en el apartado 2: tubos, chapa de acero, ángulo, aislamiento, cartón de amianto, electrodos.

La primera etapa de una caldera casera incluye los siguientes pasos:

1. Se suelda un cuerpo cilíndrico a partir de un tubo con un diámetro de 45 cm y una longitud de 150 cm.
2. El fondo se cubre con un círculo cortado de chapa de acero mediante soldadura.
3. Se corta un orificio rectangular en el tubo de menor diámetro (parte inferior) para la puerta del cenicero. También se puede fabricar con chapa de acero o comprarlo ya hecho a medida.
4. La cámara de combustión está ubicada en la parte superior, debajo de su puerta también se corta un rectángulo. La puerta debe estar aislada con cartón de amianto y cordón de amianto en todo el perímetro. Todas las puertas deben cerrarse con pestillos.
5. Se suelda un tubo de salida de humos a partir de un tubo perfilado, que se insertará en la chimenea.

¡Importante! Debido a los cambios de temperatura, se formará humedad (condensación) en la superficie de la tubería, lo que provocará corrosión, por lo que las costuras de soldadura deben ser de alta calidad.

6. Las patas en ángulo igual están soldadas al cuerpo de la caldera.
7. Recorta la tapa superior con un diámetro de 46 cm, que encajará encima del cuerpo cilíndrico.

Intercambiador de calor de bricolaje para una caldera de combustible sólido.

La segunda etapa es la producción del intercambiador de calor:

1. Un tubo intercambiador de calor con un diámetro de 40 cm y una longitud de 130 cm está soldado a partir de una chapa de metal.
2. Insértelo en un cuerpo cilíndrico, fije un espacio de 5 cm entre las tuberías, por lo que se formará una "camisa de agua".
3. La diferencia en la longitud de los tubos del intercambiador de calor y el exterior debe ser de al menos 20 cm. La tubería en la tubería se fija mediante soldadura utilizando anillos metálicos preparados.
4. Las boquillas se instalan en las zonas superior e inferior de la camisa de agua: una para el suministro y la otra para la salida del refrigerante.Para realizarlos se utiliza un tubo de 5 cm de diámetro, en el exterior se atornilla una rosca a través de la cual se conectarán a las tuberías del sistema de calefacción.
5. El tubo de distribución por el que se suministrará el aire está soldado de metal de mayor espesor que el del cuerpo y el intercambiador de calor (al menos 5 mm con un diámetro de 6 cm). La longitud de la tubería se hace 10 cm menos que la longitud de la tubería del intercambiador de calor (120 cm).

¡Importante! La tubería de distribución está ubicada en una zona de alta temperatura y con el tiempo se deforma y se quema, por lo que para su fabricación se utiliza metal con un espesor de 5 mm o más.

6. La tubería se inserta en un disco preparado con un orificio prefabricado. Se suelda a la tubería un disco metálico de acero con un diámetro de 38 cm.
7. Al menos 4 esquinas están soldadas a la base del disco, actuando como impulsor.
8. Se instala una válvula en la parte superior de la tubería para el suministro de aire en porciones y se suelda un bucle al que se fija una cadena para levantar la tubería.

¡Atención! Para mejorar la transferencia de calor, se instala un ventilador de aire forzado en la parte superior de la tubería.

Cómo montar una caldera correctamente

Tras completar las dos etapas principales, comienzan la final.

La tercera etapa es el montaje de la caldera:

1. Seleccione un lugar para instalar la caldera, verifique el nivel para asegurarse de que no haya diferencias que puedan perjudicar el funcionamiento del generador de calor.
2. La tapa con el tubo de distribución se coloca sobre la carrocería, habiendo colocado previamente un cordón de amianto. La tapa también se puede soldar al cuerpo.
3. El tubo de humo se inserta en la chimenea.
4. A través de tubos de salida roscados, la caldera se conecta al sistema de calefacción de la casa.
5. El sistema se llena de agua y se comprueba el funcionamiento de la caldera cuando no está completamente cargada.
6. Si la prueba ha ido bien, la caldera se carga a pleno rendimiento.