Zelfs de basisvaardigheden van het werken met booglassen zijn voldoende om zelf verwarmingsapparatuur voor uw huis te maken. We stellen voor om aspecten van de zelfgemaakte ontwikkeling van een houtgestookte boiler in overweging te nemen: gebruikte materialen, montagetechniek en schaalvergroting van de installatie naar uw wensen.
Van welk staal was de kachel gemaakt
Zelfproductie van een waterverwarmingskolom bespaart ten minste 50% van het geld dat zou kunnen worden besteed aan de aankoop van een in de fabriek gemonteerde verwarmer. Het ontwerp van een dergelijk apparaat is echter nogal gecompliceerd, bovendien is er een aanzienlijke hoeveelheid gewalst metaal nodig voor de vervaardiging ervan.
Een hout- of kolenoven fungeert als warmtebron. Het laagste materiaalverbruik met optimale sterkte-indicatoren kan worden bereikt bij het vervaardigen van een vuurhaard in de vorm van een cilinder met een diameter van 50 cm en een hoogte die overeenkomt met het volume van de verwarmingstank. Voor de vervaardiging van het ovenblok worden gelegeerde staalsoorten met een laag en gemiddeld koolstofgehalte met een schaaltemperatuur van ten minste 400 ° C gebruikt. De bedrijfstemperaturen in de oven zijn niet bijzonder hoog, maar het gebruik van conventioneel constructiestaal gaat gepaard met een snelle verbranding van koolstof.
De hittebestendigheid van staal neemt toe met het gehalte aan nikkel en chroom erin, terwijl tegelijkertijd de moeilijkheidsgraad van lassen toeneemt. Staalsoorten met een hoog gehalte aan legeringsadditieven behoren tot de klasse van roestvrij staal, het lassen wordt voornamelijk uitgevoerd in een beschermgasomgeving. De gulden snede in dit opzicht zijn austenitische staalsoorten van het type AISI 304 (08X18H10), die met hoge snelheid worden gelast met 308L / MVR-elektroden in zachte stroommodi, evenals het meer gebruikelijke staal van klasse 20, dat goed is gelast met een breed scala aan koolstofarme elektroden, bijvoorbeeld E50A UONI 13 / 55. In beide gevallen wordt de plaatdikte gekozen in het bereik van 4 tot 8 mm.
Voor een watertank is hittebestendigheid niet zo belangrijk, maar dichtheid is belangrijk, dus legeringen met een goede lasbaarheid moeten worden gekozen. Hier wordt het gebruik van medium-koolstof staalsoorten zonder legering aangemoedigd, maar verplichte anticorrosiebescherming van interne oppervlakken. De dikte van de wanden van de tank is ongeveer 2–2,5 mm, het zal te moeilijk zijn voor dikker metaal om thuis de gewenste vorm te geven. Het gebruik van roestvrij staal bij de constructie van de tank is alleen uitgesloten omdat het nodig wordt om het deksel en de bodem te lassen met de schoorsteenpijp, die meestal is gemaakt van gewoon “zwart” staal..
Hoe de houtgestookte “Titan” werkt
Er is niets lastig aan de Titan. Dit is een gewone houtkachel waarvan het deksel en de schoorsteen een watermantel hebben. Om het onderhoud en de montage van een zelfgemaakte structuur te vergemakkelijken, wordt aanbevolen om een modulair product te maken.
Houtgestookte boiler: 1 – vuurhaard; 2 – aslade deur; 3 – ovendeur; 4 – toevoerleiding voor koud water; 5 – watertank; 6 – aftakleiding voor warmwaterinlaat; 7 – schoorsteen
Het verbrandingsblok is een cilinder zonder deksel, verdeeld in een verbrandingskamer en een aslade door een massief rooster. Om nutteloos warmteverlies te verminderen en de levensduur van het metaal te verlengen, is de vuurkist van binnenuit bekleed met vuurvaste stenen. Naast de asbakdeuren en de vuurhaard met een bijzondere vorm van de vestibule is er niets opmerkelijks aan de opbouw van het verbrandingsblok..
Hete gassen die door de schoorsteen opstijgen, geven warmte af aan het water in de tank, terwijl verwarming voornamelijk plaatsvindt in de onderste zone, waardoor de vloeistof gaat circuleren en mengen. Om de warmteoverdracht zo efficiënt mogelijk te laten verlopen, is de schoorsteen voorzien van radiatorribben. Het is ook belangrijk om de tank strak te houden zonder de overdracht van warmte uit de verbrandingskamer te vertragen. Om deze reden is de tank gelast als een container uit één stuk, die bovenop het glas van de vuurhaard wordt “geplaatst” met de vorming van een dubbele narthex langs de omtrek..
Ovenproductie en bekleding
De grootste uitdaging bij het maken van een zelfgemaakte Titan is het rollen van een stalen plaat tot een cilinder. Met een aanzienlijke metaaldikte is dit niet zo eenvoudig te doen, onderdelen moeten spanningsvrij worden gelast, omdat bij blootstelling aan hoge temperaturen de sterkte-eigenschappen van de las aanzienlijk worden verminderd.
In eerste instantie moet u de aangenomen binnendiameter van de oven in het bereik van 50-70 cm selecteren en twee schijven op deze maat snijden. Afhankelijk van de diameter wordt de omtrek berekend, waarlangs een strip uit de plaat wordt gesneden, waaruit de wanden van het verbrandingsblok worden gevormd. De hoogte van de vuurhaard wordt, zoals reeds vermeld, gekozen op basis van het volume van de tank: ongeveer 5 kW warmte wordt verbruikt om elke 50 liter water te verwarmen, wat overeenkomt met ongeveer 1 kg droog brandhout. Voor een kachel van 200 liter moet de vuurhaard dus 4 kg brandhout vrij kunnen bevatten, exclusief het volume van de aslade. Hoe hoger en smaller de verwarmingskolom, hoe efficiënter de warmteoverdracht plaatsvindt, maar de stabiliteit van de Titan neemt af.
De gesneden staalplaat wordt horizontaal gelegd met twee schijven verticaal op de korte kant. De ene is parallel aan de lange rand geplaatst met een kleine inkeping – deze schijf vormt de bodem van het verbrandingsblok. De tweede schijf wordt parallel aan de eerste geïnstalleerd op een afstand van 20-25 cm – zo wordt een scheidingswand gevormd tussen de vuurhaard en de aslade. U kunt direct een opening in de scheidingswand snijden, waarvan de afmeting 40-50 mm kleiner is dan het beschikbare rooster.
De twee schijven werken als een stijve doorn om de cilinder te rollen. Eerst worden ze aan beide zijden aan de strip gelast met kopspijkers van 10–15 mm lang met zorgvuldige controle van de loodrechtheid van de installatie. Verder wordt het metaal langs de schijven teruggewonnen met een voorhamer, met een metaaldikte van meer dan 5 mm, waarbij verwarming met een propaantoorts nodig kan zijn. Wanneer de twee te lassen delen stevig worden aangedrukt, wordt de loodrechtheid van de positie van de schijven gecontroleerd, waarna de lasnaad nog 10-15 mm doorloopt en zo verder totdat deze volledig is omzeild. Wanneer de naad over de hele lengte is voltooid, wordt deze bedekt met een andere: de elektrode wordt zonder scheiding geleid met verwarming en verharding van een brede zone, het smeltbad wordt langs een zigzag verplaatst. Nadat de schijven aan de muur zijn gelast, wordt van buitenaf een langsnaad gelast.
Wanneer het ovenlichaam is gemonteerd, is het van binnenuit bekleed met vuurvaste stenen zonder bindmiddel in de naden; de dikte van de bekleding is ongeveer 50-70 mm. Om de stenen nauwkeurig aan te passen aan de afmeting van de oven, worden ze eerst verticaal op een plat oppervlak in een cilindrische put geplaatst, waarvan de binnendiameter ongeveer gelijk is aan de diameter van het ovenblok. In dit geval bevinden de stenen zich dicht bij de binnenkant en met de meest uniforme inkeping van elkaar langs de buitenste, divergerende stralen. De afstand tussen aangrenzende stenen op de meest extreme punten moet in tweeën worden gedeeld en de afschuiningen van de resulterende maat moeten worden verwijderd met een diamantschijf, waardoor een wigvormige vorm wordt verkregen. Daarna worden de stenen van binnenuit tegen de wanden van de vuurhaard geplaatst, indien nodig worden ze met haakse slijpers op elkaar afgestemd. Om de stabiliteit van de voering te garanderen, kunt u een stalen strip gebruiken die in een ring is gerold en van binnenuit met een handgreep is bevestigd. Nadat de muren zijn bedekt, wordt het rooster naar binnen geschoven.
Aslade en tochtaanpassing
Om het verbrandingsblok te voltooien, moeten nog twee deuren worden uitgesneden – voor het laden van brandstof en het reinigen van de aslade. Eerst moet u twee rechthoekige delen uit een staalplaat van 3-4 mm dik snijden, waarvan de afmetingen 20-25 mm groter zijn dan de verwachte afmetingen van de deuren. Voor de aslade moet de lada klein zijn (onder de maat van de schep) en dicht bij de bodem zitten. Voor de vuurhaard wordt de breedte van de deur ongeveer gelijk gekozen aan de straal of iets minder, de hoogte is ongeveer 25-30 cm.
Als de deuropeningen aan de buitenkant van de vuurkist zijn gemarkeerd, moeten er vier gaten in de hoeken worden geboord. De delen die uit de plaat zijn gesneden, worden in plaats van toekomstige deuren geplaatst en rechtgetrokken met een hamer, waardoor de meest nauwsluitende pasvorm wordt bereikt. Bij het vormen van de bocht worden in de pads gaten geboord in een dambordpatroon met een diameter van 8–10 mm, daarna worden de wanden van het verbrandingsblok uitgesneden. De uitgesneden delen worden vanaf de binnenkant van de overlays geplaatst met gelijkmatige inkepingen langs de randen en aan elkaar gelast door de perforaties.
De deurschuren zijn net zo eenvoudig als het pellen van peren: wanneer ze op hun plaats zitten, worden ze met een M10-moer aan de rand van de gebogen platen gelast en worden er nog 2 moeren aan het vuurkastlichaam toegevoegd. Het is voldoende om een pin in te steken, bijvoorbeeld van een gedraaide pin, en de deuren zijn stevig vastgemaakt. Voor het vergrendelen kan een gewone grendel of een haak worden gebruikt, waarvan het handvat is gemaakt in de vorm van een draadspiraal, die met blote handen kan worden vastgegrepen, zelfs met een verwarmde vuurkist.
Het blijft alleen om de trek aan te passen, zonder welke de effectieve werking van de kachel niet kan worden bereikt. In het midden van de deur van de aslade wordt een gat geboord voor een schroefdraad van 8–10 mm. Daaromheen worden een tiental doorlopende gaten van 10–12 mm geboord met een “kamille”. Verder is het centrale deel van het gevormde rooster enigszins naar binnen verzonken met een paar lichte slagen, een draad wordt in het centrale gat gesneden. Er wordt een gewone bout in geschroefd, in een brede sluitring geschroefd, waarvan de velden de gaten in de deur 15-20 mm overlappen. De ring is aan de boutstang gelast en een korte staaf is op de kop gelast, die als vliegwiel fungeert. Wanneer de bout volledig is vastgeklemd, is de minimale afstand tot de kromming van de deur voldoende om de verbranding in stand te houden, maar door de demper een beetje verder los te draaien, kunt u de vlam intenser maken..
Schoorsteen watermantel
Het tweede deel van de zelfgemaakte houtgestookte “Titan” is een warmtewisselaar met een complexe vorm. De fabricage begint met het snijden van een schijf uit hetzelfde metaal dat werd gebruikt om de vuurkist te maken. Leg het blad op het verbrandingsblok en omcirkel het van onderaf langs de hele omtrek. Als resultaat moet de schijf exact overeenkomen met de maat van de bovenste ring van het vuurhaardglas. In eerste instantie is het niet overbodig om de geometrie van de omtrek van het verbrandingsblok te controleren en deze indien nodig met een voorhamer recht te trekken.
Aan het einde van de schijf moet u aan beide zijden afschuinen met een breedte van 4–5 mm. Vervolgens wordt aan de rand een strook van 3–4 mm dik en 50 mm breed met een uitval van ongeveer 15 mm in één richting gelast. De lasnaad moet luchtdicht zijn, dus eerst wordt een diepe penetratie gemaakt, daarna wordt de hoek schoongemaakt met een lamellenschijf en wordt een cosmetische naad aangebracht met verwarmen van een brede zone. Strookpenetratie wordt uitgevoerd aan beide zijden van de schijf.
De zijkant van de schijf, waarop de strip een breder uitsteeksel heeft, is bedoeld om de tank met de vuurhaard te verbinden. Om een strakke sponning te garanderen, wordt van binnenuit een ring van gladde wapening aan de schijf gelast. In dit geval moet de opening tussen de ring en de strip 1–1,5 mm meer zijn dan de dikte van de ovenwand.
In het midden van de schijf moet je een gat maken en een schoorsteenpijp met een diameter van ongeveer 120 mm erin steken en deze in de zijkant van het korte uitsteeksel van de kaderring plaatsen. De pijplengte moet 20-30 cm langer zijn dan de geplande tankhoogte. Buiten worden op chaotische wijze platen van 40×300 mm met een dikte van 3-4 mm op de buis gelast. Een efficiëntere warmtelaag is mogelijk als u sleuven in de buis maakt en ribben plaatst met een uitsteeksel van ongeveer 10–15 mm naar binnen, maar de dichtheid van de lasnaden moet worden gegarandeerd. De buis is strikt loodrecht en strak op de schijf gelast, penetratie wordt aan beide zijden uitgevoerd.
Vervolgens moet u van een dunne staalplaat de buitenwand van de tank oprollen en in de framingring steken. Nadat het vel van binnen is losgeklemd, zal het stevig aan de korte rand van de schijf hechten, waarna het over de gehele lengte met korte kopspijkers kan worden overlapt. Een verbinding en vervolgens een cosmetische las wordt aangebracht op de longitudinale overlapping van de resulterende cilinder. De cilinder is op de bodem van de tank geïnstalleerd en buiten gekookt. Het tankdeksel is gemaakt met een gewone schijf die uit een dunne staalplaat is gesneden.
In het onderste deel van de tank moet u een gat van ongeveer 20 mm lassen en er aan het uiteinde een buis met schroefdraad in steken. De buis moet precies naar het midden van de tank worden geleid en mag de schoorsteen niet ongeveer 15-20 mm bereiken, wat een effectieve verspreiding en menging van het inkomende water garandeert. In het bovenste gedeelte van de tank wordt op dezelfde manier een korte aftakleiding voor warmwateropname doorgesneden met een inkeping van ongeveer 10 cm vanaf het deksel.
Mogelijke verfijningsmethoden
Ondanks de eenvoud van het werkingsprincipe, is een dergelijke boiler erg handig in gebruik, maar vereist een aantal verbeteringen. Allereerst moet u bij de uitlaat van de schoorsteen uit de tank een doorgaand gat boren en er een stijl met een dempschijf in steken. Tegelijkertijd heeft de schijf geen stijve bevestiging aan de haarspeld, omdat de demper periodiek moet worden gedemonteerd om de schoorsteen te reinigen.
Voor onderhoud en reparatie van de verwarmer, moet deze worden losgekoppeld van de leidingen, daarom wordt aanbevolen om messing Amerikaanse aansluitingen op de schroefdraadmondstukken van de tank te installeren. De onderste aftakleiding is rechtstreeks aangesloten op het watertoevoersysteem via een afsluitkraan. Ook kun je op deze plek een afvoer maken met een kraan en een fitting voor het aansluiten van een flexibele slang. Een vrije uitlaat met een kogelkraan moet worden voorzien op de bovenste aftakleiding om lucht aan te zuigen bij het aftappen van water uit de tank. Achter de uitlaat is een standaard veiligheidsgroep geïnstalleerd – een overdrukventiel voor boilers. Verderop achter de groep zit de afsluiter verpakt.
Als de boiler zich buiten bevindt, is het niet overbodig om de tank thermisch te isoleren. Het is gemakkelijk genoeg om het te maken met gewone basaltwol. Er is een breed stuk stalen wapeningsnet nodig, dat in een ring wordt gerold met de vorming van een opening van de tankwanden in de orde van grootte van 50-70 mm. De isolatie wordt met een dunne draad aan het gaas bevestigd, vervolgens wordt de resulterende behuizing om de boiler gewikkeld en samengetrokken met draadklemmen.
Installatie- en gebruiksregels
De houtgestookte boiler moet op een stevige, onbrandbare ondergrond worden geplaatst. De onbrandbare ondergrond moet 15 cm uitsteken aan elke kant van het kolomprofiel en minimaal 50 cm vanaf de zijkant van de branddeur. De kolom mag niet dichter dan 15 cm bij wanden met een onbrandbare coating en niet dichter dan 50 cm bij een brandbare afwerking worden geïnstalleerd.
Ontsteking van titanium is alleen mogelijk in volledig gevulde toestand. In dit geval wordt een luchtzak gevormd in het deel van de tank dat zich boven de toevoerleiding voor warm water bevindt, die als demper fungeert in het geval van vloeistofkoken. De procedure voor het voorbereiden van de tank voor werk is als volgt:
- De oven wordt aangestoken.
- De deur van de aslade wordt open gehouden totdat de vlam het volledige brandstofvolume bedekt.
- Na het ontsteken van de brandstof sluit de aslade. De klep regelt de luchttoevoer zodat de uitblaasschoorsteen alleen voelbaar warm is.
- Als een kenmerkend geluid van kokend water in de tank verschijnt, is de aanjagerklep volledig gesloten.
- Na volledige verbranding van de brandstof wordt de schoorsteenklep gesloten.
Kunt u mij meer informatie geven over hoe ik een houtgestookte titanium of houtgestookte boiler met mijn eigen handen kan maken? Ik ben geïnteresseerd in het gebruik van duurzame energiebronnen en zou graag willen weten wat de benodigdheden en stappen zijn om zo’n systeem te bouwen.