Самостоятельное изготовление паровой банной печи. Бюджетно и просто

Всем добрый день.
Давно хотел выложить что то подобное, было недосуг, но помог случай. Вчера местный работяга принес "котелок", но с вопросом: "А сможете ли сделать из него что то сделать приличное?".
А сможем.
Напомню что наши печи и их устройство он прекрасно знает и по своему интересуется ими.
Заказчик небогатый совершенно, поэтому думаю тема будет интересна неограниченно широкому кругу лиц.
Итак поехали!
Вот что принесли, в данном доноре был опознан котел типа "Жарок". Источник - Чермет, цена вопроса аж 800 рублей.

Переделка идет в реальном времени, на реальном производстве.
Ниже буду объяснять некоторые "секреты" и реальные секреты современных банных печей.
Продолжение следует.

Предупреждение.
Как показал опыт, при выборе готового котла "донора" просим обращать внимание на геометрический размер топки.
Размеры должны быть не менее 400 мм по ДШВ.
Вес загружаемых сухих дров не менее 5 кг.
Соблюдение данных норм позволит сделать паровую печку достаточной мощности.

 

Основа любой паровой печи - водяная рубашка.
Как видим с чермета принесли именно ее.
Толщина такого котла 2,5 мм. Марка стали - простая Сталь 3.
Изнутри рубашка в идеальном состоянии, не смотря на почтенный возраст.
Вода в рубашке нагревается до температур +100-105С градусов, так как есть небольшое избыточное давление. Снаружи рубашки обычно +95С.
Запоминаем первое правило русской бани.
1. На банной печи не должно быть поверхностей нагретых свыше +150С.
Также рубашка позволяет нам очень эффективно отобрать тепло из топки печи.
Особенностью данного котла является рубашка снизу, а это сразу 2 крупных преимущества:
- не надо заливать из бетона/кирпича противопожарный подиум-фундамент;
- тлеющие угли будут долго (2-6 часов) поддерживать в воде режим "слабого кипения" или "урчания", что позволит эффективно просушить парную.
Котел был заточен под колосник, именно его безжалостно выкидываем, а конкретно вырезаем перемычку в рубашке и завариваем ее.
Печка превратилась в подовую.
Теперь она никогда не прогорит. Наши поздравления.



Итак печка превратилась в подовую.
Моя старая тема "Некоторые эффекты подовых печей" лежит тут:
https://www.forumhouse.ru/threads/281803/

 

Дальше несколько "секретов".
1) Собственно колосник придуман чтобы сжигать уголь (как правило каменный).
2) Колосник также нужен для сжигания древесного угля. Так настоящий мангал, на котором жарят мясо, нельзя сделать без нижней колосниковой решетки. Не хватит "жару".
3) Для сжигания дров - колосник не нужен. В традиционных русских, помпейских и прочих печах - колосника нет.
Высота от пода печи до ее свода должна быть не менее 650-700 мм. Тогда горение будет чистым и достаточно эфективным.
Проверяем сами себя. У нас аж 800 мм. - печка будет гореть правильно.


Существующие резьбы глушим все.
Ввариваем резьбы для подсоединения подающей воды (подпитки печи) и разбора горячей.
Для удобства все делаем левое / правое.
По центру вверху ввариваем резьбу для разбора пара.


Разбор горячей воды (резьбу) ввариваем невысоко.
Аккурат ниже верхнего отбойника котла. Это связано с тем, что уровнем воды в рубашке мы будем потом играть, чтобы добиться оптимального баланса паропроизводительности печи и пароперегрева.
Это станет понятно уже позднее и только практически. А пока вот такая высота.

Сами резьбы 3/4 вполне достаточно.

 

Устройство дымоотведения очень мне лично непонятное. По всей видимости это Ростовский завод Конорд. Они точно делали подобное.

Отрезаем ненужное. Из него же делаем заплатку и завариваем. Подготавливаем старый отвод на 100 мм. Размечаем. Завтра вварим.

Отмечу что какой либо толщины на данном узле не надо. Рабочая t будет тут в районе +120-150С.
Узел совершенно не термонагружен. Причина - высокий КПД паровых печей.
Тепло не улетает в трубу.
При определенной аккуратности вы на полном горении всегда можете "потрогать" трубу рукой, что на понимающих людей, конечно же производит впечатление.
Все привыкли к малиновому свечению "высокоэффективных" банных традиционок.
Правило русской бани номер 2.
На дымовой трубе не должно быть больше +150С. (в режиме парения)
ПС.
Вообще измерения Руспара показали t +450С на максимуме (режим разгона парной), топили сосной.
Также в дымоходах существует пограничный слой небольшой толщины, который очень сильно блокирует теплопередачу от центра дымохода с стенкам.
По моим очень многочисленным измерениям если на стенках трубы +120-150С, то в самом центре будет +240-270С.
Это нормальный штатный режим работы. Режим как вы понимаете совершенно пожаробезопасный.
На таких t конденсата нет!

 

Еще про пожаробезопасность. Немного повторюсь и сделаю акценты.
У топки печи должна быть достаточная высота.
Правило номер 3.
Печка не должна гореть в трубе!
Это серьезнейший косяк. Почему то к нему все привыкли.
Всегда смотрите высоту топки. "Правильная" высота - практически полная гарантия того что печка никогда в трубе не загорится.
"Правильная" высота начинается от 600-650 мм.
На нашей невесте - 800 мм. Повторю фото для наглядности.

Высота от пода печи.

 

Что мы имели на утро 27 августа.
Мы имели просушку парной. Очень эфективную! Так как печка подовая и теление углей будет на поду долгим и жарким. По сути в парной будет стоять большая и эффективная водяная батарея.
Мы получили пар. Пара будет много. Поскольку пар будет нагреваться и перегреваться прямо в рубашке печи, я резонно предположил что его t будет выше +100С.
Я дал диапазон до +150С-170С, так как кой какой опыт у меня есть.
Вместе в тем мы решили еще вварить пароперегреватель. Зачем?
Чтобы печка не была паровым скакуном. Впрочем теорию оставим на потом.
Под рукой оказалась труба 108-я из нержи приспособили ее. Родился узел ППГ, узел съемный.
Все на фото.

Продолжение следует!
Причем я написал этот пост уже зная что получилось...
(печку вот только испытали, на закончу только завтра)

 

Продолжение за 27 августа.
Топка у нас глубиной 30 см, шириной 28 см.
Высота топочного тоннеля 25 см.
Забегая вперед скажу, что в топку влазит 5 кг сухих дров (мы взвешивали закладку).

Отрезали лишний аппендикс, вварили отвод 100 мм.

Верхний узел ППГ посадили на паронитовую прокладку, вместо старого люка для закладки дров, сделали ревизию на шпильках, ее посадили на стеклоткань специальную, она сейчас идет как замена асбеста. Написано +1000С, что с большим запасом.
Предназначение - контроль состояния верхнего теплообменника. Напомню в нашей паровой печи - это теперь Пароперегреватель #1.

Вот он такой красивый в дырочку весь.
Продолжить не могу - инет висит. Осталось 2 поста и все.

 

Съемный "узел ППГ" можно заменить на "стакан "для каменки и так же пар из рубашки пропускать через камни?

 

Отвечу чуть позже и аргументирую.

Собственно 27 августа - ходовые испытания. Ради чего все затевалось.
1. В печи горит 5 кило дров, это почти полная топка. Напомню что по моим расчетам предварительным 1 кг. сухих дров это 5 кВт*часов энергии. Кто будет повторять, пожалуйста проводите свои измерения, это очень важно для развития общего банного дела и некой достоверности (объективности)
Печка горит в режиме "бешеный истопник" или полная мощность, дверка открыта полностью.
Горение бездымное, все отлично.
.
2. Самая сладкая или "рекламная" температура. Это пар на выходе из нашего узла - стакана Пароперегревателя #2.
Тут такая петрушка. Сама по себе t чисто рекламная лабуда. Прикурить сигарету, зажечь веник и тд.
(я не пробовал кстати)
Теперь что очень важно.
Нагреть воду 4,2 кДж на каждый градус: 50 градусов * 4.2 = 200 кДж
Испарение (фазовый переход) сразу 2250 кДж.
Перегрев пара 2 кДж на каждый градус: (429-100) * 2 = 660 кДж
Суммарная энергия пара на фото: 200+2250+660 = 3000 кДж
Это очень "высокоэнергетический" пар. Джоуль по иному это Ватт в секунду.
Каждую секунду прилетает по 3 кВт. Это серьезно.
"Верхний" пар используется для глубокого прогрева.

3. Пар из рубашки печи и Пароперегрвателя #1. Опять очень серьезно!
+319С

4. На верху печи в бешеном истопнике +367, на рубашке стандартные +98С, на трубе +244С.

Коментарии.
- верх печи +367С закрываем камнем галтованным красивым, при необходимости подвариваем декоративный бортик типа "Легкий пар"..Камни на паровых печах - красивые обманки + защита от жесткого ИК верха печи.
- дымоход +244С, на "бешеном" это отлично! Значит в середине трубы не более +450С.
А самое главное, что на режиме парения будет в районе +100-150С, что нам и надо. Труба не будет светить в парной жестким ИК. Трубу можно брать самую дешевую и тонкую, сендвич не надо.
- пар из тройника надо обязательно подать вниз парной. Это выполняется тем же гофрошлангом типа Lavita. Подача пара вниз позволяет быстро и эффективно прогреть весь объем парной, температурный градиент (разница) при этом не должен превышать 10-25С градусов. Например если вверху +65С, то внизу должно быть +45С.
"Нижний" пар очень активно использутеся при парении веником. Парится можно прямо с пола, высота полка для таких печей никакого значения не имеет вообще. Главное чтобы вам было удобно.
Печка подсторится под любую высоту.

 

Немного "физики" и как это работает.
По большому счету основной эффект паровой печи, напрямую завязан на энергию фазового перехода.
2250 кДж - очень серьезно.
Сначала печка с очень высоким КПД забрала ее из топки и осадила на стенах в виде конденсата. Стены начинают стремительно нагреваться. При достижении +45-55С стены нагреваются и перестают конденсировать. Все, этап прогрева закончен! Фазовый переход прекратил свою основную работу.
Правило паровой печи:
Паровая печка греет стены бани и делает это максимально эффективно.
Правило стен:
Горячие стены никогда не будут сырыми.
Правило настоящей бани:
Настоящая русская банька - это тщательно и глубоко прогретые стены.
После технического этапа прогрева - наступает этап парения.
Мощности тут незначительные. Количества пара достаточно умеренные. В топке горит 1-3 полешка, вы наслаждаетесь вкусным и легким паром.
Вы комбинируете и сочетаете "верхний" и "нижний" пар. Как показал опыт, человек достаточно быстро и интуитивно осваивает исскуство парения.
Какие либо аналогии с противным и тяжелым паром от кипящего бака или труб (центральная подача пара с пром. котельной) общественной бани для таких печей совершенно неуместны.
Последний этап - этап просушки. Тут вроде все понятно и без описания. Это длительное тление дров на поду печи. Эффективность - тепло снимается с пода печи водой.
Вы можете спокойно держать печку в режиме просушки - хоть весь день (сутки) периодически подкидывая по 1-2 полену для тления при закрытом поддувале печи.

Некоторое резюме и любопытные выводы.
Получившаяся "на коленке" печка с бюджетом в 800 рублей + копеечные детали, типа резьб и отводов вчистую уделала все серийные печи, всех торговых марок.
Обидно!
Но ладно.
И тут все любят некий легкий троллинг. Типа ваши отстойные "самовары".
А давайте сравним с самоваром? Дадим описание "самовара".
Примитивное устройство низкой мощности с колосником которое которое горит в трубе и ...
думаю продолжать не надо. Фото говорят сами за себя.
Настоящая паровая печка это конечно же не просто совсем. Хотя и не сложно.
Тема создана для:
- рекламы и продвижения "паровой" технологии в массы;
- описания физических процессов происходящих в печах /баньках;
И самое важное для всех рукастых самодельщиков, малых производителей и другого неравнодушного к технике и русской бане народа.
Все секреты раскрыты, пользуйтесь на Здоровье.
ПС.
Мужики, не варите страшные "геноцидки" которые своими раскаленными боками губят вас и ваших близких. Всегда есть выход. Задумайтесь.

Можно отвечать на вопросы.
Частично я ответил выше, читайте.
Такая "каменка" нужна в двух случаях:
- если вы будете торговать - продать печку с "каменкой" легче:
- при очень серьезном парении, обычно с профи, в конце можно плеснуть ковшик в такую каменку и "добить" пациента.
В 99 процентах совершенно не нужна, все функции выполняет шланг "нижнего" пара.
ПС.
Важно!
Пар пропущенный через камни /нержу всегда хуже, так как теряет на них свою энергию.

 

Сразу рассмотрим конструкцию Автодолива.
Принцип действия - унитазный бачок в миниатюре (запорная арматура). Второй "принцип" - уровень воды в вообщающихся сосудах всегда одинаков.
Уровнем воды (высотой установки бачка) можно и нужно играться. Нужно подбирать оптимальный под себя (под печку). Поэтому не торопитесь закреплять намертво.
Бюджетными донорами для бачка может служить отрезок мет / пластиковой трубы Д 110 мм или канистра от масла например. Запорный клапан можно купить отечественный, цена вопроса 140 рублей.
Подробности на фото, думаю все понятно.

 

Чем отличаются перегретый пар "из печи" (например, на выходе из металлического ППГ) с температурой, скажем, 300 ºС и перегретый пар, пропущенный через камни/нержу, и вышедший в парную с той же температурой 300 ºС?

 

@Sache, варишь 2 варианта печей. Один с "каменкой", другой без каменки (вернее говоря вырезаешь блин металла и завариваешь пустую каменку). Пар нагнетаешь в эту полость, где он перегревается.
Так вот, мой практический опыт говорит мне, что пар из каменки закрытой пустой полости вкуснее.
Но я не пробовал пар с заполненой нержой и заваренной полостью.
Попробую - отпишу обязательно.

Была идея такая.
Вырезать из 1 мм нержи на лазере "цветок" или "вентилятор" с 3-мя лопастями, загнуть их и вварить в трубу ППГ#2.
Закрутить пар в трубе.
Должно улучшить "вкус".
Но это уже некие совсем изыски для гурманов. Пока новичкам надо штатный попробовать пар.
В этой печи и так все очень "круто", причем значимо круче серийных печей.

Добавления важные, пока не забыл и тема не замылена.
1) Надо обязательно вварить 3/4 резьбу под аварийный клапан.
25 мм под защитный анод по желанию, но желательно, цена вопроса 100 рублей, эффективность есть.
2) Такой важный параметр как время закипания (начало парогенерации) печи.
В рубашку залито 5 ведер воды, время закипания составило 4 минуты..это несколько настораживает, так как рекорд был поставлен Россиянкой, там время (рекорд) было - 9 минут. Но в Россиянке всего 12 литров воды.
Буду разбираться лично, но я пока в командировке, связь держу по телефону.
Видео тоже сняли, но оно грохнулось на телефоне, завтра попробуют переснять.
3) Касательно пара из ППГ#2.
Если немного придавить кран выпускной то t подскакивает до +550С.
Поэтому приняли решение печку заказчику не отдавать, а поменять на новую серийную.
Эту оставим для опытов и доводки.
Есть мысль поднять t пара до +1000С (условная граница). Все возможности для этого у этой печи есть. Но придется правда ее еще раз переделать.
Не уверен, что это буду выкладывать в прямой эфир.

 

А есть принципиальные отличия цилиндрической печи и прямоугольной печи, какая лучше? Какая желательная толщина водяной рубашки?

 

Это клапан тарахтелка, который все время стучит и клацает? Или типа порывного как у Василия в печи с давлением?