Парогенератор для дровяной печи своими руками

Парогенератор или паровая пушка: как сделать своими руками

Качество пара в бане имеет первостепенное значение, иначе удовольствие от водных процедур может испортить сырая, удушающая атмосфера. Получить лёгкий, воздушный и по-настоящему полезный пар при помощи печки-каменки сложно — понадобится много времени и топлива, чтобы разогреть поверхность добела. Упростить процесс можно при помощи специального устройства — парогенератора или паровой пушки, построить которую можно своими руками.

Устройство и принцип работы паровых пушек и парогенераторов

Настоящая русская баня и горячий пар — понятия неразделимые. Чтобы получать достаточное количество пара, используют печи с обустроенными каменками. Вот только добиться жаркой и в то же время лёгкой и мягкой атмосферы бывает очень непросто, поскольку в подобных агрегатах воду можно подавать только на верхние камни. Чтобы разогреть их докрасна, приходится тратить непозволительно много топлива и времени, в противном случае воздух в бане будет сырым и тяжёлым.

Печь с каменкой — самый простой способ достичь необходимой температуры и влажности в бане

Чтобы получать неограниченное количество качественного пара и сделать процесс менее ресурсозатратным, используют паровую пушку или парогенератор. Многие даже весьма опытные банщики ставят между этими устройствами знак равенства, и, тем не менее они кардинально различаются как по принципу действия, так и конструкционно.

Что такое паровая пушка

В простейшем виде паровая пушка является трубопроводом, предназначенным для доставки воды, а также разнообразных травяных настоев и солевых растворов в наиболее горячую нижнюю часть каменки. Как правило, агрегат изготавливают из отрезков толстостенных стальных труб, снабжая его в верхней части воронкой для заливания жидкости. В нижних элементах устройства выполняются сверления для равномерной подачи воды и увеличения площади соприкосновения жидкости с металлическими стенками печи и горячими камнями. Наверное, каждый видел, как при попадании воды на раскалённую поверхность она отскакивает в виде множества мелких капель. Чтобы предотвратить выплёскивание жидкости и пара обратно в лейку, на подающей магистрали устанавливают обратный клапан.

Простейшую паровую пушку можно соорудить из отрезка гофрированного металлического шланга и воронки

Работает подобная тепловая пушка просто. При выходе печи-каменки на рабочий режим, в верхнюю лейку льют воду, которая попадает на нижний слой камней и тело печи. Испаряясь, перегретая влага проходит сквозь каменку обратно и поступает в помещение. Недостаток подобного способа заключается в том, что при прохождении сквозь верхние камни пар охлаждается и становится более тяжёлым. Чтобы сохранить его температуру, тепловую пушку можно модернизировать, снабдив её плоским, герметичным резервуаром с патрубком для отвода испаряющейся жидкости. При монтаже агрегата нижнюю ёмкость устанавливают непосредственно на свод печи и сверху закрывают каменкой. Поскольку пар отводится по отдельному каналу и не контактирует с камнями, его температура остаётся неизменной и в бане устанавливается лёгкая, наиболее благоприятствующая атмосфера. Надо сказать, что подобная конструкция не является «чистокровным» агрегатом, а представляет собой симбиоз с другим не менее популярным устройством — парогенератором.

Герметичная камера помогает сохранить нужную температуру пара

Паровая пушка должна решать такие задачи:

• подводить воду к нижней части каменки;
• способствовать перегреванию испаряющейся жидкости, превращая пар из тяжёлого, крупнодисперсного в лёгкий и сухой;
• задерживать пар вверху печи, перенаправляя его на стенки и поверхность для дополнительного измельчения и догревания.

Простота конструкции позволяет с лёгкостью изготовить парообразователь самостоятельно, используя подручные материалы и самый обычный инструмент.

Как работает парогенератор

В отличие от пушки, парогенератор сможет создать в бане горячую, влажную атмосферу и без печи-каменки. Этот агрегат можно ассоциировать с чайником, поскольку он имеет такой же принцип работы: налитая в ёмкость вода нагревается, закипает и выходит в помещение как пар. Для того чтобы повысить его температуру, устройство делают герметичным, а на выходной патрубок устанавливают клапан или вентиль. Как известно ещё из школьного курса физики, при повышении давления вода кипит при более высокой температуре, поэтому перегретый пар легко можно получить регулировкой клапана или перекрывая канал краном.

Парогенератор позволяет получать влажный и сухой пар

В герметичных парогенераторах обязательно должен быть установлен предохранительный клапан. Эксплуатация агрегата без этого элемента очень опасна — чрезмерное повышение давления внутри ёмкости может привести к взрыву.

В зависимости от нагревателей устройства для постоянного производства пара делятся на несколько видов:

1. Электродные — нагрев осуществляется благодаря току, который протекает через жидкость от одного электрода к другому.
2. Индукционные — вода циркулирует по полому металлическому контуру, который нагревается за счёт токов самоиндукции.
3. С трубчатыми электронагревателями — жидкость закипает благодаря таким же ТЭНам, какие используются в чайниках, проточных и накопительных бойлерах и т. д.
4. Печные — представляют собой камеры, смонтированные на стенках печей с открытым пламенем. Вода в них нагревается и закипает благодаря теплопередаче.

Печные парогенераторы монтируются на стенках печей

Изготовление в домашних условиях электродного или индукционного парогенератора затруднительно, а вот последние два агрегата из этого списка можно соорудить буквально за день.

Баня, сауна и хамам: какой парообразователь выбрать

Если не считаться с традициями строительства и особенностями материалов для сооружения бани, сауны или хамама, то все различия между ними сводятся к тепловому режиму, то есть соотношению температуры и влажности внутри помещения.

В зависимости от того, насколько влажным будет воздух в парной, его температура по-разному воспринимается нашим организмом. Так, финская сауна характеризуется очень сильным нагревом — атмосфера в помещении нередко достигает 100–120 °С. Несмотря на столь высокое значение, переносится такая температура в сауне достаточно легко, поскольку процентное содержание влаги в ней редко превышает 15%. Чтобы достичь подобного соотношения, каменку печи не оборудуют дверцей — открытые камни лучше справляются с осушением помещения. Для финской сауны лучше использовать не постоянно работающий парогенератор, а небольшую тепловую пушку — она даст нужное количество сильно перегретого пара.

Компактный парообразователь идеально подойдёт для оснащения финской сауны

Турецкий хамам, напротив, требует повышенного содержания пара в воздухе — до 90–100% при температуре не выше 45 °C. В этом случае уместным будет использование парогенератора, а при большом объёме каменки и вовсе можно обойтись без дополнительных устройств — получить достаточное количество «тяжёлого» пара можно будет, просто поливая камни водой.

Достоинством русской бани является то, что она объединяет в себе все преимущества турецкой и финской парной, оказывая наиболее благоприятствующее, оздоровляющее воздействие на тело. Температура в парилке нередко достигает 80 °C, а влажность — 70%, благодаря чему организм не подвергается такому стрессу, как в сауне, а атмосфера, в отличие от хамама, остаётся лёгкой и воздушной. Достичь такого равновесия сложнее всего, поскольку используемые парогенераторы должны быть довольно производительными и в то же время давать пар высокой температуры. Специалисты рекомендуют увязывать мощность электрических парообразователей с размерами банного помещения:

• для 18 и более кв.м — свыше 16 кВт;
• 15–18 кв.м — в пределах 10–12 кВт;
• 10–14 кв.м — от 8 до 10 кВт;
• 5–8 кв.м — около 5–6 кВт;
• 4–5 кв. м — до 5 кВт.

Для паровых пушек нет единой методики расчёта, поэтому следует ориентироваться на закон Авогадро, согласно которому 1 моль воды = 18 грамм при испарении образует 22,4 л пара.

Изготовление паровой пушки

Паровая пушка является простым устройством, не требующим точных расчётов и чертежей. Чаще всего её сооружают исходя из габаритов и конфигурации конкретной печи-каменки, поэтому для повторения удобно выбирать агрегат, который можно легко трансформировать под собственные нужды. Одной из таких конструкций является устройство, изготовленное из сантехнических сгонов, разветвителей и гофрированных нержавеющих труб — так называемая паровая пушка Магола, названная по имени своего создателя. Её мы и предлагаем построить для домашней бани.

Что потребуется в процессе работы

Все детали, которые понадобятся для постройки тепловой пушки, можно найти в любом магазине сантехники. Основным требованием к отдельным элементам конструкции является их коррозионная стойкость, поэтому лучшим материалом является нержавеющая сталь. Поскольку найти всё необходимое из «нержавейки» будет сложно, разветвители (тройники) можно взять чугунные — их ресурса будет достаточно для долголетней работы парообразователя. Если же вам придётся устанавливать сгоны и муфты из чёрной стали, то постарайтесь найти элементы из толстотелых труб — они прослужат намного дольше.

Итак, для изготовления паровой пушки понадобятся такие материалы:

• воронка из нержавеющей стали — можно взять готовое изделие, приспособить для этих целей подходящую ёмкость или изготовить деталь из листового металла;
• гофрированная труба из «нержавейки» — около 2,5 метров;
• разветвитель сантехнический (тройник) 1/2˝ — 3 шт.;
• переходной угол 1/2˝ — 2 шт.;
• соединитель (бочонок) 1/2˝ — 4 шт.;
• фитинги для присоединения гофротруб — 6 шт.

Кроме того, потребуется подготовить кусок листовой стали размером до 10х10 см и отрезок пружинной проволоки — без них не обойтись при изготовлении обратного клапана. В его качестве можно использовать и заводское устройство, а также обычный сантехнический вентиль с кран-буксой. Кроме основной задачи по предотвращению обратного выплёскивания жидкости, он может служить ещё и дозатором для её капельной подачи в пушку.

Все необходимые детали для паровой пушки можно найти в любом магазине сантехники

Чтобы чрезмерный нагрев не приводил к плавлению уплотнительных элементов крана, резиновые детали заменяют вырезанными из натуральной кожи.

Сократить время работы поможет заранее приготовленный инструмент:

• ножницы для резки листовой стали;
• ножовка по металлу;
• сантехнический и разводной ключи;
• рулетка;
• электродрель и набор свёрл диаметром до 5 мм;
• саморезы 2х15 мм с большими шляпками.

Паровая пушка работает в условиях высоких температур, поэтому герметизацию резьбовых соединений выполняют при помощи фум-ленты. Лучше всего покупать уплотнительный материал шириной более 1,5 см — как правило, широкие ленты имеют более плотную структуру и увеличенную толщину.

Пошаговая инструкция

1. Из металлического листа изготавливают металлическую воронку. Если используется готовая ёмкость, то в ней выполняют отверстие для врезки подающей магистрали.
2. Устанавливают обратный клапан и резьбовой фитинг, после чего присоединяют гофрированную трубу для подачи воды к горизонтальным распылителям.

В качестве воронки можно использовать любое подходящее изделие из нержавеющей стали

Достоинство пушки, изготовленной из водопроводной арматуры, заключается в том, что её можно сконфигурировать наиболее удобным способом

Отверстия в трубе можно заглушить саморезами

Паровая пушка устанавливается в каменку

Испытания паровой пушки проводят небольшим количеством жидкости, разогревая печь на половину мощности. Если пробный запуск проходит нормально, то тепловой агрегат выводят на максимальный режим, после чего проверяют качество и количество генерируемого пара.

Видео: сравнение нескольких конструкций паровых пушек

Как построить простой парогенератор

В домашних условиях элементарный парообразователь можно сделать, наварив на стенки металлической печи узкие «карманы» с сетью перегородок и отверстий. Залитая в них вода будет кипеть и испаряться, пока в печи не погаснет огонь. Конечно, столь простым способом не удастся получить пар такого качества, как с помощью паровой пушки или электрического агрегата, но для любителей высокой влажности и средней температуры (то бишь, поклонников сооружения типа хамам), такое устройство будет в самый раз.

Для тех же, кто не ищет лёгких путей и не испугается увеличения счетов за электроэнергию, предлагаем простой и недорогой вариант парогенератора из трубчатых электронагревателей (ТЭНов) и металлической ёмкости, способной выдержать высокое давление.

Прежде чем начинать работу подготовьте:

• «болгарку»;
• сварочный аппарат;
• разводной и сантехнический ключи;
• дрель с набором свёрл.

Материалы, которые понадобятся для электрического парообразователя:

газовый баллон — для небольшой домашней парной можно взять ёмкость на 27 литров;

Объём сосуда парогенератора рассчитывают исходя из того, что на каждые 3 кВт мощности должно приходиться не менее 10 л полезного объёма. Вместе с тем обязательно надо учитывать возможности проводки — при необходимости её сечение придётся увеличить.

Предохранительный клапан должен выдерживать высокую температуру, поэтому устройство не должно содержать пластиковых деталей

В качестве предохранительного клапана не рекомендуется использовать устройства китайского производства, которые поставляются для накопительных водонагревателей. Лучше купить отдельный узел, рассчитанный на давление открывания не более 8 атм (можно регулируемый).

Изготовление электрического парогенератора из газового баллона: порядок работ

1. Перед тем как начать слесарные работы, баллон обязательно обезвреживают, иначе малейшая искра может привести к взрыву. Для этого вентиль на его горловине отворачивают и сливают газовый конденсат. После ёмкость доверху наполняют водой — она вытеснит остатки пропана и позволит производить слесарные мероприятия. Баллон будет готов к работе сразу же после сливания жидкости.

Баллон является превосходным сосудом для изготовления парогенератора, поскольку рассчитан на повышенное давление

При монтаже нескольких трубчатых нагревателей отверстия под каждый последующий элемент выполняют только после монтажа предыдущего. В противном случае может возникнуть ситуация, когда ТЭНы будут касаться друг к другу, а этого допускать нельзя.

Патрубок для подачи жидкости врезают в низ пропановой ёмкости

Благодаря отверстиям пар равномерно поступает в разные стороны

Конечно, можно упростить эту конструкцию, соединив её части сваркой. Тем не менее делать это не рекомендуется. Во-первых, для замены ТЭНа демонтировать сгоревший элемент можно будет только при помощи болгарки, а во-вторых, открывающуюся конструкцию можно использовать в качестве самого настоящего автоклава.

Парогенератор можно сделать в домашней мастерской

Видео: устройство самодельного непрерывного парогенератора

Советы по монтажу и эксплуатации парообразователей

Чтобы продлить срок службы парогенератора и обеспечить безопасность его использования, необходимо придерживаться следующих правил:

1. В целях обеспечения безопасности электрический парогенератор устанавливают не в парной, а в соседнем помещении.
2. Магистраль подачи пара должна быть максимально короткой — так пар не успеет остыть.
3. Паропровод делают наклонным, чтобы избежать скопления конденсата после выключения агрегата.
4. Подключение к электрической сети выполняют с заземляющим контуром и УЗО, ток утечки которого не должен превышать 30 мА.
5. Ёмкость с парообразующей жидкостью лучше оснастить звуковым сигнализатором любого типа — это позволит предотвратить работу без воды, и как следствие, перегорание ТЭНа.
6. Воду из-под крана использовать не рекомендуется — лучше пропустить её через фильтр.
7. Для оздоровительного эффекта в жидкость можно добавлять очищенные настои трав и ароматические масла.
8. Периодически элементы парогенератора очищают от накипи, заливая в прибор раствор лимонной или уксусной кислоты.

Обладая минимальными слесарными навыками, построить паровую пушку или парогенератор для бани можно за один день. Эти простые устройства позволят получить достаточное количество качественного пара. Отныне посещение парной станет чрезвычайно приятным, а её оздоровительное воздействие на организм достигнет того уровня, который сможет обеспечить только настоящая русская баня.

Источник