Принцип работы парогенератора

Повторимся, когда нагревается густая брага, приготовленная на основе ягод, фруктов, зерна или муки, велика вероятность пригорания. В закрытой емкости брагу не получится перемешать, соответственно, крахмал начинает прикипать к стенкам. Специфический запах, который получается в результате пригорания, портит вкус и аромат конечного продукта и делает его употребление проблематичным. Такое возможно только в том случае, когда перегонный куб нагревается напрямую. Парогенератор смягчает нагрев за счет воздействия горячего пара.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что в емкости нагревается вода до кипения, откуда по термостойкому шлангу поступает в перегонный куб. По мере достижения брагой температуры в 75-780С начинается отделение спиртосодержащего пара, переходящего через сухопарник в змеевик, где он конденсируется и выходит в качестве готового продукта.

Самые простые изделия состоят из:

  • резервуара для воды;
  • нагревательного элемента
  • подающей трубки.

В промышленных агрегатах есть множество дополнительных элементов, обеспечивающих расширенный функционал устройства. Для домашнего применения такое оборудование обязательно пригодится, но главным недостатком станет высокая цена. Именно поэтому следует обратить внимание на возможность самостоятельного изготовления парогенератор для авто и прочих хозяйственных нужд своими руками.

Суть работы парогенератора:

  • В резервуар подается вода, желательно фильтрованная и очищенная от взвесей металла. Это увеличит срок службы самодельного прибора и поможет избежать частой прочистки сопла.
  • При включении нагревательного элемента вода начинает нагреваться и испаряться, попадая в расширительный бачок, откуда по трубопроводу выходит через сопло.

Полученный пар можно направлять на загрязненную поверхность, а также использовать для сауны или финской бани.

В большинстве покупных моделей можно регулировать температуру и интенсивность испарений. Несмотря на то, что домашние модели лишены этого преимущества, они также неплохо справляются со своими функциями, а главное, отличаются доступной стоимостью.

С чего все начинается

В свое время у меня возникло желание оборудовать в своей городской квартире индивидуальную микробаню или фитобочку как ее еще называют, очень уж она моей супруге понравилась.

С самой бочкой проблем не возникло, чтобы сбить деревянную конструкцию из строганной шпунтованной доски много ума и особой сноровки не нужно, но для парилки необходим паровой генератор. Первой мыслью было купить серийную модель.

Современный парогенератор для бани устройство надежное и долговечное, и большинство этих аппаратов имеет множество режимов работы, на них установлены хитроумные системы защиты и контроля, но на тот момент я не был готов платить за них такие деньги.

Настенный парогенератор «Harvia».

Для тех, кто интересуется, ниже я свел в таблицу популярные модели, а также поместил схему, на которой наглядно показан принцип работы промышленного парогенератора.

Серийные модели парогенераторов
Наименование модели Потребляемая мощность Габариты Цена
Harvia Helix HGX11L 10,8кВт 155х320х600 мм 57 т/руб
Harvia Helix Pro HGP30 30кВт 320х490х560 мм 166,5 т/руб
Helo HNS 60 T1 6кВт 160х380х520 мм 60 т/руб
Helo HNS 140 T1 14кВт 160х380х520 мм 70,5 т/руб
TYLO Steam 2/4/6 2 – 6кВт 445х130х415 мм 74 т/руб
TYLO Steam 12 12кВт 570х224х485 мм 135,5 т/руб

Схема работы одной из серийных моделей парогенератора.

Изучив устройство парогенератора я понял, что своими руками его сделать не так сложно, более того подобный аппарат не будет лишним и в настоящей дровяной бане, плюс в моем случае он может пригодиться на пасеке для вытопки воска из рамок.

К сожалению, универсальный самодельный генератор пара, который бы подошел на все случаи жизни, мне сделать не удалось, вместо этого я собрал несколько парогенераторов, каждый из которых был «заточен» под конкретную цель.

Детали одной из серийных моделей парогенератора.

Парогенератор своими руками

Определившись с главным вопросом — как будет происходить нагрев воды, можно приступать непосредственно к сборке агрегата.

Выбор емкости

Этот параметр во многом определяет производительность, а также мобильность оборудования. Для нагрева воды желательно использовать металлическую емкость с достаточной теплоизоляций, чтобы во время использования снизить риск ожогов при случайном контакте. Это может быть металлическая канистра, ведро и даже старый электрочайник. В зависимости от необходимого объема пара и время работы такое устройство нуждается в периодическом подливе воды.

Предлагаем ознакомиться:  Отштукатурить печь в доме своими руками

Именно на примере использования газового баллона (вариант — старого огнетушителя), будет основано наше руководство.

Если не брать в расчет вариант с нагревов воды при помощи электрической, газовой или дровяной печи, предпочтительней использовать ТЭНы подходящей конструкции. Для объема газового баллона это должен быть ТЭН для бойлера. Если емкость поменьше по объему, сгодятся и нагревательные элементы из старого чайника.

Приваренная конструкция, разумеется, надежней себя поведет в работе под давлением, но при перегреве и необходимости замены, придется практически полностью разбирать устройство.

Перед тем как подбирать необходимые элементы конструкции, следует подготовить схемы подключения парогенератора и просчитать необходимые дополнительные детали (трубы, фитинги, система управления).

Для этого делается трубопровод с запорным и обратным клапаном, при необходимости устанавливается фильтр для очистки жидкости.

Все работы можно разделить на следующие этапы:

  • Подготовка баллона. Открытием вентиля стравливаются остатки газа. После этого выкручивается клапан и выполняется промывка внутренней части резервуара моющим средством и теплой водой. Заливка воды повторяется несколько раз, до полного удаления посторонних запахов.
  • Установка нагревательных элементов. В нижней части корпуса крепятся ТЭНы любым подходящим образом (кроме сварки, хотя в некоторых случаях это более оправдано). Крепления должны выдерживать не только повышенную температуру и влагу, но и увеличенное давление в корпусе.
  • Установка дополнительной фурнитуры. В верхней части баллона необходимо сделать четыре ответвления. Здесь уместней использовать резьбовые соединения и переходники подходящего размера. Одно из ответвлений используется для монтажа клапана контроля давления. Второй патрубок будет «отвечать» за заправку емкости жидкостью. Третий отводок предназначен для контроля давления и температуры нагрева. Здесь размещены манометр и термодатчик. Четвертый отводок предназначен для соблюдения приемлемого уровня воды в баллоне и расположен он немного ниже остальных — не менее чем на 10 см от верха емкости.
  • Дополнительное обустройство самодельного парогенератора. Это могут быть ножки и даже колесики для свободного перемещения громоздкой конструкции, защитный кожух для безопасного контакта с горячим корпусом, а также любая подходящая конструкция подачи пара.
  • Система подачи пара также представляет собой трубопровод. Для направленного действия желательно использовать сопло с более узким диаметром отверстия. Если парогенератор будет использоваться в парной или сауне, выходное отверстии для подачи пара может иметь произвольное строение.

Подобные датчики можно приобрести отдельно практически в любом строительном магазине.

Как самостоятельно собрать парогенератор

Прежде всего, вам нужно уяснить для чего собственно вы затеяли изготовление парогенератора.

Здесь есть 3 варианта:

  1. Для фитобочки или турецкой бани хамам достаточно нагнать в резервуар пар с температурой 45 – 50ºС;
  2. Чтобы сделать качественный самогонный аппарат требуется более мощный паровой генератор, способный выдавать до 100ºС;
  3. А когда речь идет о подаче пара в настоящую полноценную парилку или сильном прогреве каких-нибудь предметов, к примеру, пчелиных рамок на пасеке, вам понадобится перегретый сухой пар, соответственно и мощность агрегата будет совсем другой.

Существует множество моделей подобных конструкций с разными габаритами, но принцип работы везде один. Вам предлагают купить или собрать своими руками деревянный ящик с отверстием для головы, к которому подключен генератор влажного пара.

Детали серийной модели ящика для фитобочки.

На ящике мы останавливаться не будем это тема другой статьи, хотя если в 2 словах, то делается резервуар, в котором комфортно сидеть, и вся процедура основана на подаче пара снизу, из-под съемного напольного деревянного трапа.

Самодельный ящик для фитобочки.

Нам нужно собрать самый простой паровой генератор, который может быть. По сути это обычная плотно закрытая кастрюля. В этой кастрюле устанавливается нагревательный элемент и как только вода закипает, начинается отбор пара.

Данный аппарат хорош тем, что на него не обязательно устанавливать клапан сброса давления и прочую подобную защиту, ведь давления как такового там не будет. Как только вода закипит, пар сразу начнет поступать по паропроводу в бочку стоящую рядом.

Схема обустройства минибани с самодельным парогенератором.

В теории за основу можно взять любой резервуар, даже старый электрочайник, но чтобы не делать лишних телодвижений и постоянно не следить за уровнем воды в рабочем баке я использовал металлическое ведро на 20л.

В таких ведрах продают краску, шпаклевку и прочие жидкие строительные смеси. Главными достоинствами такой тары являются металлический корпус, плотно закрывающаяся крышка и, конечно, дармовая цена.

Рабочий резервуар из пластиковой канистры.

В качестве нагревательного элемента я использовал обычный электрический ТЭН мощностью в 2кВт, можно конечно взять и мощнее, но для нагрева 10 – 15 литров воды 2кВт вполне достаточно.

Предлагаем ознакомиться:  Как обшить наружную дверь

Такой ТЭН врезается сбоку на расстоянии порядка 25 мм от днища. Процесс довольно прост: высверливаете коронкой отверстие по диаметру основы ТЭНа, через уплотнительные прокладки вставляете в это отверстие ТЭН и фиксируете его идущей в комплекте гайкой.

Врезка ТЭНа в металлический резервуар.

В крышке высверливаете еще одно отверстие и точно также двумя гайками через прокладки фиксируете в нем металлический патрубок с резьбой. В качестве паропровода я решил использовать гибкую металлопластиковую трубку сечением 16 мм.

Эта трубка через переходник соединяется с выходным патрубком парогенератора и идет до отверстия снизу фитобочки. Внутри такой парилки мы делаем из этой же металлопластиковой трубки кольцо и через тройник соединяем его с паропроводом. В самом кольце насверливаем отверстия для выхода пара.

Генератор пара, сделанный из скороварки.

Многие наши мудрые соотечественники предпочитают не ждать пока государство окончательно победит «паленые» спиртные напитки, разлитые непонятно где и конструируют самогонные аппараты для личного пользования. Так вот одна из моделей таких аппаратов предусматривает наличие парогенератора.

Смысл заключается в том, чтобы брагу не доводить до кипения, как это зачастую делалось раньше, а выпаривать спиртосодержащий состав мягко нагревая ее паром. Ниже на схеме показан принцип работы такой системы.

Принцип работы самогонного аппарата с парогенератором.

В данном случае паровой генератор уже нужно оснащать более серьезно. Как и в предыдущем варианте, емкость следует брать не менее 20л, как правило, для этих целей используются молочные бидоны на 40л.

Врезать в парогенератор электрический нагревательный элемент (ТЭН) зачастую не имеет смысла, потому как весь этот процесс происходит на кухне и наш парогенератор проще поставить на печь. Кстати, если печь газовая, то такой подход будет гораздо экономней.

Молочный бидон имеет хорошую герметичную крышку, а пищевой алюминий, из которого он сделан, достаточно толстый, чтобы выдержать повышенное давление внутри резервуара.

Серийная модель с парогенератором.

В крышку такого резервуара точно также врезается металлический переходной патрубок, но вот только на него накручивается не просто трубка паропровода, а металлический тройник. На тройнике у нас будет защитная группа от стандартного котла отопления с перепускным клапаном, манометр с термометром и собственно сам отвод для отбора пара.

Паропровод мы врезаем в нижнюю часть рабочей емкости с брагой. Эта емкость устанавливается рядом с печью примерно на том же уровне, что и наш парогенератор. Процесс пойдет быстрее, если резервуар с брагой поставить на индукционную печь и включить ее не 2000.

ТЭН, врезанный в молочный бак.

Внутри рабочей емкости, опять же через переходник устанавливается распределитель пара. Его можно сделать в виде крестовины с отверстиями или загнуть кольцом по тому же принципу, что и в фитобочке.

Зазор между дном и распределителем пара должен составлять не более 10 – 15 мм. Причем отверстия, через которые будет поступать пар лучше направлять вниз, иначе они могут забиться.

Весь процесс производства довольно длительный и вам наверняка придется доливать воду в парогенератор. Чтобы лишний раз не сбрасывать давление, от чего брага может пойти обратно в паропровод, я процесс долива воды автоматизировал.

Доливная емкость на молочном бидоне.

Рядом с парогенератором устанавливается еще один резервуар. Не столь важно, какая у него будет емкость, главное чтобы он по высоте был таким же, как и парогенератор. Я использовал металлическую трубу 200 мм сечением, запаянную снизу наподобие стакана.

Снизу парогенератор и доливной резервуар соединяются металлической трубкой, ее можно приварить стационарно или сделать разборной, трубка врезается на расстоянии 10 – 15 мм от дна.

Поплавковый клапан.

Вся это система работает по принципу сообщающихся сосудов. В верхней части доливного резервуара я врезал поплавковый клапан от бака для унитаза и подключил его к водопроводу. В результате, как только уровень воды падает, клапан открывается и вода доливается.

Самодельный аппарат с парогенератором.

Мы все привыкли, что в настоящей бане должна стоять печка-каменка, на камни которой льют воду и получается пар. Безусловно, так оно и есть, но вот только если в парилку еще подвести перегретый пар от твердотопливного парогенератора, скорость разогрева парилки увеличится примерно раза в 3.

Предлагаем ознакомиться:  Дефлектор на дымоход: на трубу дефлектор Григоровича, как сделать своими руками для газового котла, чертежи

На такую мощность устанавливать электрический нагревательный элемент слишком накладно, ведь здесь вместо 2 – 3кВт нужно будет монтировать ТЭНы минимум на 12 – 16кВт. Поэтому я решил делать парогенератор твердотопливный, проще говоря, на дровах или угле.

Серийная модель твердотопливного парогенератора.

Эту схему я «срисовал» с так называемой реактивной печки. Единственный минус такой конструкции это отсутствие приборов контроля и регулирования подачи пара. Хотя по большому счету они там не очень то и нужны.

Большинство деталей конструкции собраны из металлолома:

  • Для основной топки я использовал трубу сечением 300 мм;
  • Под резервуар для горячей воды я приспособил трубу сечением 200 мм;
  • Дымоход был приварен из трубы сечением 75 мм;
  • А под камеру для перегрева пара я использовал трубу 110 мм.

Естественно все это сталь. Сама инструкция по изготовлению парогенератора изложена ниже, плюс я нарисовал для вас схему этой конструкции. Справа у нас вид со стороны топки, а слева вид сбоку.

Парогенератор твердотопливный для капитальной бани.

  • Вначале я сделал саму паровую рабочую камеру. Для этого трубу длиной около 30 см и сечением 200 мм я заварил наглухо с обеих сторон;
  • После этого я сверху просверлил по одной линии с обеих сторон резервуара отверстия и приварил к ним дюймовые патрубки;
  • Через тот патрубок, который располагается ближе к дверцам топки, вода будет заливаться, на нем я нарезал резьбу под крышку;
  • Тот же патрубок, который ближе к дымоходу я загнул под 90º в сторону дымохода, через него пар будет поступать в камеру дополнительного прогрева;
  • Теперь в верхнем своде топки нужно болгаркой сделать прямоугольный вырез с таким расчетом, чтобы ширина соприкосновения пламени в топке и днища рабочей паровой камеры составляла не менее 100 мм. Можно делать и больше, но нужно смотреть, чтобы осталось место под загрузку дров;
  • Тот прямоугольный кусок трубы, который был вырезан со свода топки, я в нескольких местах прорезал насквозь болгаркой и положил на дно топки. Этот зазор у нас будет исполнять роль поддувала, приваривать его не нужно, а то неудобно будет очищать топку от золы;

Аппарат сваренный из металлолома.

  • Естественно для нашей топки понадобится дверца, здесь также нет ничего сложного, просто привариваете в краю топки петли и навешиваете на них металлическую пластину с откидным крючком, чтобы можно было эту дверцу закрывать и открывать;
  • Дальше собираем систему дополнительного прогрева пара. Это довольно распространенная конструкция, она выглядит как труба в трубе. Труба, которая проходит внутри будет нашим дымоходом, а наружный контур это и есть камера дополнительного прогрева пара. Часто такая система используется для подогрева воды от дымохода;

Дверцы на самодельном парогенераторе.

  • Так как наружный контур на дымоходе должен быть герметичным, с обеих сторон мы его завариваем наглухо;
  • Теперь просверливаем в нижней части наружного контура отверстие под дюймовый патрубок, выходящий из паровой рабочей камеры, тот самый который мы загибали под 90º;
  • В верхней части наружного контура, только с другой стороны просверливаем отверстие на полдюйма и привариваем к нему горизонтально еще один патрубок с резьбой. Через этот самый патрубок и будет выходить наш конечный продукт – перегретый пар.

Тестирование и устранение неполадок

После сборки самодельный парогенератор должен быть должным образом протестирован. Проверяется герметичность емкости и установленной фурнитуры, скорость нагрева воды и работа датчиков.

Для подключения к сети предпочтительней установить УЗО (устройство защитного отключения) и заземляющий контур. После этого можно проверить скорость нагрева и объем выделяемого пара.

Возможные неполадки в работе устраняются регулировкой клапанов и отладкой автоматической системы безопасности.

Техника безопасности

В процессе эксплуатации самодельного парогенератора важно соблюдать правила безопасности.

Чтобы исключить выход из строя генератора при работе без воды, следует ориентироваться на показания датчика контроля заправки баллона.

Парогенератор своими руками изготовить довольно просто, главное иметь в распоряжении необходимый инвентарь и знать основные принципы работы устройства. Благодаря полезным рекомендациям нашей статьи вы сможете собрать несложное устройство для бытовых нужд.