Как сделать парогенератор и воскотопку

Перетопка воска для пчеловода – дело крайне важное, но проблемное. Работа, конечно, не тяжёлая, но нудная. На маленьких любительских пасеках задача спокойно решается различными дедовскими методами. На пасеках в двадцать и более семей подобный характер труда по перетопке воска грозит вылиться в большие затраты рабочего времени. Для себя эту проблему я снял, изготовив паровую воскотопку.

Об этом котлоагрегате пойдёт речь.

Принцип работы парового генератора и воскотопки

Предварительно перед началом работ по изготовления паровой воскотопки, покопавшись на Ютубе, мною была исследована народная конструкторская мысль. Итог такой — различаются только материалы и конструкции, а принцип паровой воскотопки один.

Основная суть работы конструкции – источник температуры нагревает ёмкость с водой, образующийся пар доставляется в камеру с восковой сушью, воск плавится и вытекает в ёмкость. Разновидности инженерных решений и конструкций увеличивают КПД не критично, но добавляют различные плюсы. Их рассмотрим ниже.

Конструкция парогенератора

Основными элементами парового генератора являются: истопная печь (топка), водяной бачёк и пароотвод.

Более предпочтительной конструкцией для перетопки воска, обладающей повышенной теплоотдачей, является агрегат с паровым расширителем вокруг дымоходной трубы. Именно на таком варианте я остановился.

Схема подобного генератора пара изображена рисунке № 1.

Истопная печь может представлять собой любую ёмкость. На рисунке, как и у моего агрегата, ею является труба. Однако под резервуар топки можно использовать сосуд квадратной и иной формы. В принципе, допустимо даже выложить топку из кирпича, а на неё уже ставить конструкцию с водяным бачком и трубой.

Я в качестве топки использовал трубу диаметром 325 мм, длиной 900 мм. С одного конца труба полностью заварена листом 2 мм железа, с другой стороны приварена дверка топки и имеется поддувало. В топку помещён колосник. От обычного колосника он отличается тем, что отверстия для поступления воздуха располагаются не по всей его плоскости, а находятся в конце, ближе к дымоходу.

Водяной бачок сварен из трубы диаметром 150 мм и толщиной металла 2 мм с заливной горловиной и пробкой. Длина бачка 600 мм.

Дымоходная труба имеет диаметр 110 мм. Длина; трубы 1100 мм (метр десять). О важном элементе смотрите ниже пункт Недостатки и особенности конструкции.

Дымоходная труба проходит через водяной бак. Предварительно с одного торца в водяном баке болгаркой я вырезал отверстие под дымоходную трубу, вставил трубу и затем дымоход обварил.

Для парового расширителя использовалась труба диаметром 150 мм толщиной стенки 2 мм. Длина трубы расширителя 800 мм. В расширительный бак вверху вварена ½ дюймовая труба (15 мм) с резьбой для крана.

Водяной бак соединён с паровым расширителем фитингом из трубы ¾ дюйма (20 мм).

Паровой расширитель по всей боковой поверхности утепляется стекловолокном и обворачивается жестью.

Материал для изготовления парогенератора

Из чего делать паровой генератор? Размеры в данной конструкции, приведённые выше, не являются безоговорочным идеалом. Водяной бак, как и топку можно делать большего или меньшего размера. Дымоходную трубу так же допускается, как увеличивать, так и уменьшать. Я сам делал паровой генератор из металлолома, валявшегося во дворе.

Готовим материал. Как сказано выше, строгих требований здесь нет. В качестве подсказки вам послужит рисунок № 2.

С длиной труб разбирайтесь сами. Из существующего опыта работы с парогенератором всё же дам наставления.

Исходить надо из объёма водяного бачка. Ведра воды вам с лихвой хватит для перетопки рамок, помещённых в камеру, изготовленную из холодильника любого размера. После перетопки одной партии рамок всё равно понадобится перекрывать подачу пара, вынимать рамки, очищать сетчатый поддон от мервы. То есть между удалением перетопленных рамок и загрузкой новых потребуется некоторое время. В этот перерыв можно опять залить воды в бак. Так что делать объём водяного бака больше чем на 10 литров не вижу смысла. В таком случае длину водяного бака из трубы 150 мм можно ограничить 600-650мм.

Длину топки можно увеличить максимум на 200 мм.

Единственное важное условие для подобной конструкции – это расстояние между дымоходной трубой и стенкой парового расширительного бака не должно быть слишком большим. Расстояние между стенками рекомендую 20-30 мм. Например, 100-110 – дымоходная, 150 мм у парового расширителя.

Фитинг достаточно сделать из трубы 20 мм. Заливную горловину подбирайте с плотной заглушкой.

Сборка (сварка) парогенератора

Работы по сварке парового агрегата можно начинать, как с топки, так и с бачка. Это не принципиально, но лучше собирать в порядке, представленном на рисунке № 3.

Первый этап. Закрываем листом железа 20-30 мм одну сторону трубы истопного котла, с другой стороны навешиваем дверку, оставляя внизу проём для поддувала.

Второй этап. Варим водяной бак. Привариваем с двух сторон к торцам трубы две стенки из железа 20-30 мм.

Третий этап. Ввариваем заливную горловину. Заливаем воду, проверяем герметичность, сливаем воду. Примеряем бак к задней стенке истопного котла, отмечаем, вырезаем в котле проём. Погружаем бак в проём. Внимание! Не привариваем. Размечаем на задней стороне водяного бака размеры дымоходной трубы и вырезаем два отверстия под неё.

Четвёртый этап. Варим паровой расширитель. Размечаем листы железа 20-30 мм. Вырезаем отверстия под трубу, внешний радиус одной из заготовок делаем на 30 мм больше. Привариваем один диск, на него ставим ровно трубу, свариваем, затем одеваем на трубу и провариваем второй диск. Диск большего диаметра (фланец) приваривается в нижней части.

Пятый этап. Свариваем водяной бак и трубу с паровым расширителем.

Шестой этап. Привариваем водяной бак к истопному котлу.

Седьмой и восьмой этапы. Соединяем фитингом паровой расширитель с водяным баком. Предварительно сделав в них отверстия для выхода пара. Привариваем патрубок для выхода пара. Устанавливаем на него кран.

Последний этап. Вырезаете из жести (оцинкованная дольше послужит) кожух. Рассчитывайте ширину с учётом помещения на фланец. Утепляете трубу стекловатой, оборачиваете жестью, закрепляете клёпками или ленточными хомутами.

Желательно поставить манометр и обратный клапан. По ним хорошо ориентироваться во времени для выпуска пара.

Недостатки и особенности конструкции, рекомендации

1. Топка. Изготавливать топку из трубы меньшего размера, чем 325 мм не рекомендую. На практике истопной материал зачастую имеет кривой, кособокий, корявый вид. Если топка меньшего размера, то прежде чем поместить его в топку, понадобится колоть дрова чуть ли не в щепки. Это лишняя и ненужная суета. Длину топки делать ЗНАЧИТЕЛЬНО БОЛЬШЕ водяного котла НЕ СЛЕДУЕТ. Со стороны поддувала расстояние до бачка достаточно оставлять в пределах 10-15 сантиметров. Колосник можно сделать, используя вырезанный под водяной бак кусок металла истопника.

2. Паровой расширитель. Нижнюю стенку ёмкости парового расширителя следует делать шире на 40 – 60 мм. Чтобы кромка выступала на 2-3 сантиметра со всех сторон. Получится фланец, на который затем будет установлен жестяной кожух с утеплителем. Патрубок для выхода пара из расширителя можно приварить сразу и проверить водой герметичность швов. Герметичность швов расширителя можно проверить и в процессе испытаний, тогда до этого момента не следует утеплять и закреплять жестяной кожух.

3. Дымоходная труба. Как не покажется странным, однако вытяжная труба в данной конструкции имеет изъян. В процессе использования в результате перепадов температур и давлений старение материала (железо) будет протекать быстрее. Результатом этого станет СХЛОПЫВАНИЕ трубы. На фото виден результат. 
   

   Дымоходная труба деформировалась (схлопнулась) от внутренней и внешней температуры и внешнего давления.

   Чтобы избежать таких последствий следует укрепить трубу. Для этого заранее вварить в неё трубы меньшего диаметра, смотрите рисунок № 4. 

   

   Рисунок № 4. Укрепление дымоходной трубы трубами малого диаметра.

   Можно пойти другим путём, заменив трубы арматурой такого же размера. Либо арматурой меньшей по диаметру, но пропущенной чаще. Другой вариант, дымоходную трубу делать из более толстостенного материала (НКТ).

Изготовление паровой камеры

Парокамера представляет собой герметичный резервуар для воскового материала с поддоном и со сливным отверстием. Самым распространённым материалом для камеры народ предпочитает использовать корпус холодильника. Камера, сделанная даже из небольшого холодильника, вмещает свыше 20 рамок (у меня 24).

Работа по переделке заключается в закреплении рёбер жёсткости для внутренней ёмкости и изготовлении её самой.

Предварительно из холодильника удаляется всё лишнее. Оставляется только железо корпуса и двери. Можно оставить и отложить стекловату или иной утеплитель.

Размер внутренней ёмкости рассчитываем по величине рамок. Делаем каркас из рёбер жесткости. Для этого используется потолочный профиль. Рёбра жёсткости (профиль каркаса) крепятся к стенкам корпуса холодильника заклёпками. Они закрепляются вверху и внизу по всем сторонам. В углах и в середине каждой стороны укрепления идут сверху вниз. На длинных сторонах корпуса пропускается дополнительно один профиль посередине по всей длине. Всю площадь стенок утепляем стекловатой, стекловолокном и подобными материалами очень плотно.

Крышка парокамеры (дверь холодильника) так же утепляется и закрывается железом. Чтобы утеплитель не то отжимал в середине жесть, в одном-двух местах внутри двери пропускаем профиль, и к нему крепим железо.

Уплотнитель крепится к крышке паровой камеры, но можно к самому корпусу; эффективнее, если сделать с двух сторон. Для большего уплотнения дверки можно сделать наружные зажимы.

Ёмкость изготавливаем из металла имеющегося под рукой (железа, нержавейки, оцинковки, алюминия). Рисуем развёртку, вырезаем её и склёпываем. Помещаем ёмкость внутрь камеры, крепим заклёпками. Места соединений в разрезах замазываем герметиком.

Затем делаем отверстия: с одной стороны под слив воска, с противоположной для входа паровой трубы. Паровая труба может иметь любую форму: круг, овал, вилку и подобное. Прорези, отверстия для выхода пара делаются снизу трубы, чтобы стекающий воск не попадал внутрь. Вокруг паровой трубы заделываем щели герметиком.

На внутренние стенки паровой камеры крепим уголки для решётки под мерву. Решётка изготавливается из металлического прута (или полосы) и представляет собой каркас, обтянутый мелкой металлической сеткой. Для перетопки кусков суши, забруса и прочего воскового материала отдельно изготавливаем решётку-сетку на ножках или на подвесных кронштейнах.

Практически всё. Останется соединить паровую камеру с паровым генератором.

Для более эффективной эксплуатации парового генератора желательно на патрубок выхода пара поставить тройник и два крана. Один выход соединить с паровой камерой, второй оставить на иные случаи (паровая центрифуга для отжима воска, продувка паром и прочее).

Как я делал паровой генератор и паровую камеру, а также их работу можно посмотреть на YouTube.
Опубликовано Новиковым С.Н. © http://www.maymed.ru , 2018.