СТАЛЬНОЙ КОТЕЛ (ТЕРМОГЕНЕРАТОР «УЮТ»)
Для отопления жилых помещений, горячего водоснабжения, приготовления пищи и т. п. в домах усадебного типа при наличии в них водопровода применяют теплогенераторы. Разберем конструкцию одного из них.
Теплогенератор (см. рис. 1-9-30) состоит из котла, сушильного шкафа и бойлера. Стенки котла сварены из толстостенных стальных листов. Топка рассчитана на применение твердого топлива в виде сортированного антрацита для коммунальных и жилищно-быто- вых нужд, кускового каменного угля, брикетированного малозольного топлива, дров.
На фронтальной поверхности котла имеются дверцы. Через верхнюю загрузочную дверцу очищают конвективный газоход от сажи, а через нижнюю шуровочную дверцу — колосниковую решетку. Кроме того, в нижней дверце есть воздухозаборник, которым регулируют количество поступающего в топку воздуха. В верхней части котла установлена плита с конфорками для варки пищи. При монтаже теплогенератора следует проверить состояние уплотнения этой плиты. Для этого отворачивают винты, крепящие прижимную рамку. Ее приподнимают вместе с плитой. Нарушенное при транспортировке уплотнение восстанавливают асбестом и глиной. Два с половиной метра асбестового шнура марки ШАСН12 или ШАСН15 входят в материалы, прилагаемые к теплогенератору. При монтаже теплогенератора рамку можно не фиксировать винтами, потому что в процессе эксплуатации они пригорят и рамку невозможно будет отделить от котла.
Перед установкой сушильного шкафа для уплотнения стыков по периметру верха котла укладывают асбестовый шнур. Дверцы шкафа открывают для пользования конфорками. При закрытых дверцах шкаф, хотя и не в полной мере, выполняет функции духовки. В шкафу имеются противни. Чтобы поднять температуру в шкафу, нельзя открывать конфорки. Дым и угар попадут в помещение, и ухудшится вытяжка в котле.
Для обеспечения надежной естественной циркуляции воды котел желательно монтировать в приямке глубиной не менее 0,5 м. При этом соблюдение противопожарных правил как по отношению к котлу, так и ко всему теплогенератору обязательно. К верхней части тыльной стенки котла присоединен газоход, который внутри имеет заслонку для регулировки тяги в котле. Дымоход для газохода котла должен проходить во внутренней стене здания. При устройстве дымохода в наружной стене толщина кладки, обращенная к улице, должна соответствовать указанной в табл. 1.9.9.
Дымоход может выступать за пределы стены. В этом случае соблюдение толщины кладки обязательно, так как чем раньше наступит охлаждение выходящих из котла газов, тем значительнее падение тяги. Минимальное внутреннее отверстие дымохода должно лежать в пределах 250 ммх250 мм, то есть оно примерно такое же, как для чугунных котлов. (В разделе о котлах изложены остальные требования к дымоходу.)
Бойлер (рис. 1-9-306) ставят на сушильный шкаф, уложив между ними уплотнение. Из комплектующих термогенератор деталей бе- рут трубу с резьбой G 11/4-В. Ею с помощью муфт и контргаек соединяют бойлер и котел (рис. 1-9-30д). Через эту трубу в бойлер будет проходить нагретая вода из котла. Но горячая вода не будет попадать в смесители умывальников и ванны, так как она может иметь температуру до 95 °С и, значит, не исключены травмы, если пустить горячую воду без подмеса холодной. Кроме того, количество циркулирующей в системе отопления воды нельзя уменьшить даже при одновременной добавке холодной воды. Всякая новая порция воды из водопровода содержит соли, которые будут осаждаться на всех внутренних поверхностях, по которым циркулирует вода. Отбор горячей воды из системы отопления без добавки может опустошить верхнюю разводящую по отопительным приборам трубу. Тогда в котле прекратится движение воды, возникнет парообразование, которое выведет котел из строя.
Для нагрева той воды, которая обеспечивает горячее водоснабжение, предназначен бойлер. Благодаря наличию внутри него труб, горячая вода греет холодную, не смешиваясь с ней. На передней стенке бойлера установлены два манометрических термометра. Левый термометр на лицевой панели бойлера показывает температуру воды в котле, правый — температуру воды в бойлере, которая не должна превышать +60—65 °С. Эта температура воды является обязательной для любых зданий, в которых люди пользуются горячей водой. Запорная арматура (вентиль на подводе к бойлеру холодной воды) должна быть открыта, чтобы не повредить бак вследствие теплового расширения воды.
Горячая вода из котла лишь частично попадает в бойлер. После того как эта вода нагреет холодную, она вновь возвращается в котел. Основная часть горячей воды из котла направляется в отопительные приборы и расширительный бак, который следует установить в самой высокой точке отопительной системы, но не более чем в 5 м от основания котла и в месте, где температура окружающего пространства не опускается ниже 0 °С. Несоблюдение последнего условия может привести к замерзанию воды в баке, а это означает, что при нагреве воде в котле некуда будет расширяться. Это может привести к аварии и взрыву котла. Если в зимнее время на несколько дней возникает необходимость прекратить топку котла, то, чтобы вода в баке не замерзла, ее следует слить, чтобы она осталась только в той части системы, которая находится в отапливаемом помещении.
При замораживании системы, как правило, лопаются стенки или выдавливается дно расширительного бака, трубы расходятся по сварному шву и т. п. Поэтому при пуске отопительной системы в зимнее время следует убедиться в отсутствии таких аварий. Иногда, правда, при небольших отрицательных температурах окружающего воздуха в системе возникают ледяные пробки и без повреждения металлической оболочки. Поэтому растопку котла нужно производить медленно, проверяя нагрев труб и нагревательных приборов. Если трубы остаются холодными, следует сразу прекратить растопку. Одной из причин возникновения ледяной пробки при отсутствии в системе воды является несоблюдение уклонов труб при монтаже системы. Чем значительнее уклон, тем большая гарантия от застывания воды в системе. На территориях страны, где в зимний период температура не опускается ниже -40 °С, в качестве теплоносителя для системы отопления применяют антифриз. Эту жидкость заливают и в систему охлаждения двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Теплогенератор монтируют на основании, удовлетворяющем противопожарным правилам, и соединяют с системой отопления и горячего водоснабжения по схеме на рис. 1-9-30а. При этом предпочтительно иметь систему отопления с верхней разводкой. Величину уклонов труб следует выдерживать более 0,01 в сторону нагревательных приборов.
Холодная вода из водопровода подается к патрубку, не имеющему красной метки (рис. 1-9-306,д). К патрубку с красной меткой подсоединяется система горячего водоснабжения. Наполняют систему водой из водопровода через вентиль (рис. 1-9-30а), а при отсутствии водопровода — ручным насосом или ведрами через воронку, вставленную в отверстие расширительного бака. После появления воды из трубы переливной линии расширительного бака наполнение системы прекращают.
После монтажа систем отопления и горячего водоснабжения сразу проверяют все места соединений, включая секции чугунных радиаторов, если они применены для отопления. Обнаруженную течь устраняют, при необходимости спустив воду. Оставлять подтекание нельзя, так как после нагрева течь в системе интенсифицируется.
Для обеспечения постоянного уровня воды в расширительном баке, который допускается не ниже верхней кромки патрубка подсоединения бака к главному стояку системы, следует периодически наполнять систему водой до ее появления из переливной трубы. Если нужный уровень воды в расширительном баке упущен, то, как уже указывалось, прекращается циркуляция воды в системе. Это без труда можно обнаружить по охлаждению стояков и подающих труб нагревательных приборов. В этом случае следует при температуре воды по манометрическому термометру на горячей линии до +95 °С и отсутствии постукивания в системе, медленно заполнять ее водой. При температуре свыше +95 °С и наличии стуков в системе из-за гидравлических ударов (вследствие парообразования) — немедленно удалить жар из топки.
После охлаждения воды в котле до +50 °С вновь заполняют систему водой и растапливают котел.
В зимнее время, если требуется на длительный срок прекратить отопление, следует, во избежание замерзания, полностью освободить систему от воды, открыв вентиль (рис. 1-9-30а). По окончании отопительного сезона для уменьшения коррозии внутренних поверхностей всей системы в ней оставляют воду. Перед растопкой котла проверяют заполнение системы водой, открывают заслонку и воздухосборник. Как при растопке, так и в процессе горения рекомендуется закладывать топливо не выше нижней кромки загрузочной дверцы. Дровами, в частности, допускается заполнять топку на 3/4 ее высоты так, чтобы они закрывали все колосниковое полотно. При беспрерывном горении котла колосниковую решетку очищают не реже двух раз в сутки, одновременно удаляя золу и из поддона. Если нужно снизить температуру горячей воды, частично прикрывают заслонку и дверцу воздухозаборника.
Топливо для повышения температуры воды забрасывают мелкими порциями по мере сгорания. Заслонка и дверца воздухозаборника при этом полностью открыты.
Если топливо горит хорошо, но вода в системе после длительного периода эксплуатации котла нагревается плохо, то в этом обычно виноват слой накипи на внутренних стенах частей всей системы, а не только бойлера. В зависимости от причины в систему или только в бойлер заливают раствор кальцинированной соды. Для его приготовления берут несколько иное соотношение соды и воды, чем для чугунных секций котла типа КЧМ, а именно 0,5 кг соды на 10 л воды. Желательно это делать в летний период, когда вся система не эксплуатируется. Раствор держат в системе или ее части в течение двух суток, потом спускают, а места его нахождения промывают теплой водой. Некачественный нагрев вод в системе при отменном горении топлива может быть вызван и плохой циркуляцией воды. В этом случае следует либо опустить теплогенератор пониже по отношению к отопительным приборам, либо приподнять последние.
Выход дыма в помещение, кроме уже указанных причин в эксплуатации котла типа КЧМ, возникает еще из-за застоявшегося в дымовой трубе холодного воздуха, что наблюдается в переходное время года. Для восстановления тяги в кармане дымохода, расположенного у котла и предназначенного для извлечения сажи, сжигают бумагу, стружку, солому и т. п. Части теплогенератора до монтажа следует хранить в вертикальном положении в закрытом помещении, не снимая заводской упаковки. Не нужно забывать, что сталь корродирует быстрее, чем чугун.
Термогенератор можно изготовить самостоятельно. Если чугунные секции котла типа КЧМ, как и секции чугунного радиатора невозможно отлить даже в хорошо оборудованной мастерской, то стальной котел, бойлер, расширительный бак, не говоря уже о сушильном шкафе, вполне можно сварить при наличии подходящего материала по приведенным здесь рисункам. Вентили, термометры, трубы, колосники, набор конфорок следует приобрести.
Волков В. А., Сантехника: как все устроено и как все починить: справочник. — М.: Астрель : ACT, 2006