Дымосос для котла: виды и особенности устройства, как сделать своими руками
Работа котельной топки на твердом топливе во многом зависит от эффективности дымовой трубы. Подобрать нужное сечение дымохода в соответствии с объемом сжигаемых дров или угля сложно. Проще поставить дымосос для котла. Подобное устройство несложно сделать своими руками или купить.
Назначение дымососного устройства
В двух словах установка дымососа – простейший способ повысить тепловую мощность топки за счет увеличения скорости потока и объема дымовых газов, выталкиваемых через трубу.
- увеличивается количество свежего воздуха, поступающего в топку котла;
- топливо сгорает более интенсивно – выделяется больше тепла;
- сжигать можно низкокачественное топливо, например, мазут, дрова или брикеты с высокой влажностью, замерзший уголь с остатками льда или снега.
Из-за принудительного выдувания горячих газов в трубу КПД котла сильно снижается, поэтому к использованию дымососа прибегают лишь в тех случаях, когда этого требуют обстоятельства. Например, при розжиге котла, или если нужно срочно прогреть помещение дачного домика.
В эпоху паровозов в топках использовали прямоточный дымосос для твердотопливного котла, благодаря которому мощность парового двигателя кратковременно на подъемах увеличивалась почти на 20-30%. Для того чтобы резко повысить температуру воды в котле, часть раскаленного пара под давлением «выстреливали» в дымовую трубу, тем самым разгоняя дымовые газы и искусственно повышая тягу в дымоходе. Эффект был настолько силен, что приравнивался к двукратной прибавке горящего угля в топке.
Конструкция и принцип действия
Об устройстве дымососа можно судить уже по его названию. Аппарат работает на вытяжку дымовых газов (отсюда и дымосос) из нижней секции дымохода, выбрасывая их вверх по каналу. Тем самым над топочной камерой котла создается разрежение или зона пониженного давления, в топку подсасывается свежий воздух.
Если дрова или уголь сырые, то топливо быстро освобождается от влаги и горит более устойчиво. Правильно подобранный дымосос стабилизирует фронт горения любого топлива, поэтому глубина прогорания довольно высокая – недогарков в топке котла остается меньше.
Конструкция стандартного аппарата состоит из пяти частей:
- крыльчатка или лопастное центробежное колесо (из жаростойкой нержавейки);
- привод. Чаще это электрический двигатель с пультом управления и регулятором скорости вращения крыльчатки. Кроме него может использоваться лопастной привод, работающий от энергии ветра;
- корпус. В зависимости от конструкции, может быть выполнен в форме короба, «гриба», улитки;
- опорная плита используется, если в конструкции не предусмотрен корпус. Применяется для сборки деталей дымососа и крепления аппарата на дымовой трубе котла.
Двигатель соединяют с крыльчаткой или центробежным колесом промежуточным валом на подшипнике с компенсирующей муфтой. Такая схема позволяет разгрузить ротор и блокировать тепло от нагрева вращающихся лопастей дымососа.
У брендовых моделей дымососов имеется теплоизоляция и шумоизоляция, датчик перегрева, отключающий двигатель при высокой температуре дымовых газов в котле. В самых «продвинутых» моделях используется электронное управление дымососом котла. Обороты вращения крыльчатки подстраиваются блоком управления под выбранный режим горения топлива.
Технические характеристики и расчет параметров
На рынке теплотехники можно найти много моделей дымососов различного исполнения, с разной конфигурацией корпуса и дымового канала. Для рядового потребителя интерес представляют агрегаты, разработанные для бытовых котлов отопления.
Такие конструкции отличаются от промышленных и полупромышленных моделей несколькими характеристиками:
- диаметр канала дымохода, на который планируется установка дымососа-вентилятора, – 140-200 мм;
- дополнительная прокачка топочных газов через улитку – 150-300 м 3 /ч;
- вес аппарата не превышает 5-6 кг.
Для установки дымососа на дымоходную трубу не требуются дополнительные приспособления или кронштейны. Достаточно купить термостойкий герметик, пару хомутов и запастись угловой шлифмашинкой с отрезным кругом по металлу.
| Диаметр дымохода | 140-180 мм |
| Производительность по топочным газам | 235 м 3 /ч |
| Потребляемая мощность | 32 Вт |
| Масса | 4,5 кг |
| Материал | Сталь, нержавейка |
| Возможность регулировки производительности | 10-100% |
| Рабочая температура газов | 250 ℃ |
| Напряжение питания | 230 В |
Как оценить или рассчитать требуемые параметры дымососа
Для выбора конкретной модели, помимо диаметра трубы, нужны будут две базовые характеристики. Это температура топочных газов и производительность по объему.
У разных котлоагрегатов температуры продуктов горения на выходе из топки сильно отличаются. У газового котла на выходе всего 120-130 ℃, у дровяной топки на березовых дровах может достигать 250 ℃. Самая высокая температура дымовых газов у угольного котла. При работе на брикетах или антраците – до 300 ℃. Кроме того, продукты сгорания угля дают большое содержание двуокиси серы, а значит, выбирать нужно дымосос с корпусом и крыльчаткой из коррозионностойкой стали.
Далее необходимо определить производительность дымососа по дымовым газам, опираясь на расход топлива котла. Если же нет достоверных данных о том, сколько сжигается топлива в кг/ч, то нужно будет пересчитать тепловую мощность котла в расход топлива.
Например, при расчетной мощности 18 кВт/ч (берем из паспорта) котел должен потреблять уголь в количестве не менее 3-3,5 кг/ч. Для сжигания 1 кг угольного топлива низкой зольности потребуется не менее 9 м 3 воздуха, для сухих дров – 5 м 3 . В итоге получается, что при сгорании 1 кг угля выделяется около 10 м 3 дымовых газов, от 3,5 кг – 30-35 м 3 . С учетом КПД топки объем горячих продуктов горения составит не менее 40 м 3 .
Расход через дымосос должен быть как минимум вдвое больше, поэтому окончательная теоретическая производительность аппарата должна быть на уровне 80 м 3 /ч.
Выполненный расчет является теоретическим, так как объем продуктов горения зависит от устройства топки, режима работы и качества топлива.
Разновидности
Помимо выбора характеристик дымососа, необходимо выбрать конструкцию. Аппараты отличаются по способу крепления, схеме отбора и нагнетания дымовых газов в трубу.
Для некоторых моделей требуется установка полноценного дымохода, но также существуют разновидности накладных дымососов, обеспечивающих работу котла без вытяжной трубы. Как правило, это закрытые топки на газу или дровах, работающие с вентиляторной подачей воздуха и удалением продуктов сгорания через коаксиальный патрубок в стене помещения.
Усилители естественной тяги
Для того чтобы улучшить работу дымохода, не обязательно врезать вентилятор в трубу-сэндвич или замуровывать в кирпичную кладку. Существуют варианты усилителей тяги, которые устанавливаются на срезе трубы. Некоторые модели имеют необычный вид, но при правильной установке способны обеспечить прирост естественной тяги на 10-15%, при условии наличия ветерка не менее 3-4 м/с.
Конструкция состоит из двух оболочек, сформированных из тонких лопаток-лопастей. Одна из них наружная, имеет вид приплюснутой сферы, вторая – изготовлена в виде лопаточного колеса, находится внутри усилителя тяги. Обе оболочки жестко скреплены между собой и установлены на ось вращения. Если устройство обдувается хотя бы небольшим ветерком, то внутри «купола» область разреженного давления, благодаря чему тяга в дымоходе заметно повышается.
Более простые конструкции работают по принципу трубки Вентури. Обтекающий насадку поток воздуха также понижает давление над срезом трубы, что улучшает тягу и в конечном итоге работу топки котла.
В усилителях нет двигателя, поэтому конструкция получилась надежной, всепогодной и не требующей обслуживания. За исключением сильных морозов, когда на внешней поверхности намерзает лед от теплого водяного пара. Недостатками считается низкий КПД и неравномерность увеличения тяги.
При желании насадку можно заменить вентилятором-дымососом с коаксиальным входом. Основу аппарата также составляет центробежное колесо с электродвигателем. Направление входа в крыльчатку совпадает с осью вращения рабочего колеса дымососа. Выброс продуктов горения осуществляется по периметру крыльчатки.
Такой аппарат устанавливается на срез трубы котла, туда же нужно подвести электрический кабель с питанием 220 В. Такая схема обладает одним недостатком – для обслуживания или ремонта дымососа котла нужно подниматься на крышу. В остальном это практически идеальный вариант:
- шум от работы дымососа не слышен внутри дома;
- вибрации не доходят до котла;
- крыльчатка работает с относительно холодными дымовыми газами.
Срок службы дымососа, даже при полной загрузке котла, зависит от качества гидроизоляции двигателя, защищающего мотор от влаги, конденсата и солнечного ультрафиолета.
Проточные дымососы для котлов
Конструктивно представляют собой двигатель с крыльчаткой, установленной внутри улиткой из нержавеющей стали. Монтируется на дымоходную трубу котла, поэтому размер лопастей вентилятора маленький. Можно врезать как на горизонтальные, так и вертикальные участки стального сэндвича.
Преимущества прямоточного дымохода:
- простая установка на дымоход котла;
- легко снять для ремонта и обслуживания.
Дымососы прямоточной схемы традиционно применяются на котлах небольшой мощности или для розжига чугунных квартирных каминов.
Центробежные канальные дымососы для твердотопливных котлов
Особый класс устройств, рассчитанных на работу в экстремальных условиях, при температуре 250-300 ℃, высоком содержании в дымовых газах смолистых веществ, абразивной пыли и диоксида серы.
Конструкция дымососа представляет собой корпус из коррозионностойкой стали, на одной из стенок которого смонтирован электродвигатель с центробежным колесом-крыльчаткой.
На противоположных гранях приварены патрубки, с помощью которых устройство монтируется в разрез между выходом из котла и стальной трубой дымохода.
Благодаря небольшому смещению плоскости вращения относительно оси патрубка сечение внутреннего прохода не перекрывается, соответственно не создается препятствий для движения потока газов, нет условий для накопления пыли и сажи.
Для твердотопливных котлов также используются инжекционные накладные дымососы.
В них установлен центробежный вентилятор, но в отличие от прямоточной схемы, линия движения дымовых газов получается ломаной. Используется для котлов, работающих на дровах, пеллетах или торфяных брикетах.
Плюсы и минусы
Дымосос незаменим, если требуется быстро разжечь котел, или приходится растапливать отсыревшими дровами. Пока дымоходная труба не прогреется, нормальной тяги не будет, а значит, дым и гарь от дров будут выбрасываться из топки котла внутрь помещения. При включенном дымососе можно выставить небольшой постоянный поток воздуха. Через 15-20 мин щепа разгорится, и можно загружать твердое топливо.
Вторым по важности преимуществом совместной работы дымососа и котла является возможность регулировать уровень тяги. В результате топливо прогорает равномерно, без пережога, а значит, есть возможность планировать загрузку котла и подбирать комфортный уровень прогрева.
Из отрицательных сторон установки дымососа на котле можно отметить:
- наличие шума и вибраций, передающихся по стальным стенкам дымохода;
- необходимость точно регулировать обороты крыльчатки. В противном случае снижается КПД, и часть тепла безвозвратно теряется с дымовыми газами.
Кроме того, если котел работает на угле или некондиционных дровах, то лопасти нужно будет периодически чистить от сажи и смолы. Иначе просвет будет уменьшаться, грязь забьет зазоры, и лопасти вентилятора может заклинить.
Особенности выбора
Для небольших чугунных котлов, особенно финских, лучше приобретать центробежные канальные модели. Диаметр трубы 100-120 мм, просвет практически не перекрывается. Дымосос нужен для того, чтобы разжечь топку, после чего аппарат можно отключить. Для больших чугунных котлов его лучше не использовать.
Для котлов средней мощности с кирпичным дымоходом можно поставить центробежный накладной аппарат прямо на корпус. Если топка работает на угле, то в конструкции должен стоять датчик температуры. В противном случае придется периодически выключать двигатель, чтобы сделать работу котла более экономичной и не допустить прогара свода.
Осевой канальный дымосос подойдет квартирных чугунных каминов, работающих на брикетах. Наличие принудительного, регулируемого подсоса воздуха поможет быстро разжечь камин и не дает улетучиваться теплу при слишком сильной тяге.
https://otoplenie-expert.com/dymohody/dymosos-dlya-kotla.html