Парогенератор

Для Игоря223, плизз:
http://www.supero.ru/index.php?productID=804
http://www.supero.ru/...p&offset=60
http://www.supero.ru/index.php?productID=858
http://www.supero.ru/index.php?productID=829

Если серьезно, необходимо максимально использовать то, что уже давно придумано до нас, тем более, если это давно работает, и работает хорошо.
И наш форум, наверное, и предназначен для того, чтобы можно было поделится знаниями, опытом, обменяться мнениями.
Кстати, большое время при перегонке паром как раз и обусловлено тем, что параметры пара и, используемых форумчанами, а-ля парогенераторов, мягко говоря не очень соответствуют оптимальным. Это не в том смысле, что все мы тут убогие, сирые и, более того -  безмозглые, боже упаси, такое подумать. А в том смысле, что как писал Viktorchic (он же Виктор) у коллег на АбсентКлаб в одном из своих постов, что-то вроде того - «…Достался по наследству, так что никаких научных расчетов…».
Что такое парогенератор? В общем, парогенератор это тот же паровой котел низкого (до 0,7ати) давления, с насыщенным паром. Конструкция огнетрубных паровых котлов малой мощности давно отработана и используется до настоящего времени, и на твердом топливе, и на газе. Например, при прогреве монолитного ж\бетона  в зимних условиях – надежно, даже если отключат эл. энергию – не проморозишь бетон. Именно из-за этого мне довелось более или менее подробно ознакомится с их конструктивными особенностями. Почему именно огнетрубные, а не жаротрубные (где вода течет по трубам) – потому, что они проще по устройству, легче поддаются миниатюризации, и более схожи по принципу работы, расчета и конструирования с паровыми электрическими котлами, обычными «теновыми» или новомодными электродными.( Последние лично я использовать никогда не буду – электролиз  =  кислород  + водород, страшновато как то.) Кроме того, из-за относительно низкой взрывоопасности, котлы этого типа неподконтрольны службам Колонадзора.
Итак, первое – топочное устройство – может быть разным в зависимости от применяемого топлива (дрова, уголь, мазут, можно и газовую горелочку туда приладить), его может не быть совсем, в случае если нагрев электрический. Так, что не будем на нем останавливаться, сейчас, во всяком случае.
Второе – сам огнетрубный котел. Обычно, это железная бочка с водой поставленная на «попа», т.е. вертикально (иногда встречается и горизонтальное расположение - на паровозах,  например), через которую проходит пучек труб предназначенных для прохода топливных газов. Или пучек ТЭНов. Особенность первая – минимально возможное количество воды в самом котле (опять, сошлюсь на опыт Viktorchicа – у него в котле 20 литров, а ведь их тоже нужно нагреть, и довести до кипения). Особенность вторая – соотношение площади и температуры теплоотдающих поверхностей. Не вдаваясь в теорию, оптимальная температура должна быть от 240 до 360 град., максимум 450, это для верхней части труб, где они не омываются водой. А вообще, чем ниже температура, тем лучше, до разумного предела, конечно. Этим исключается т.н. факельный режим кипения, когда нагревающая поверхность оказывается в сплошной паровой рубашке, со всеми вытекающими последствиями. Тоже самое справедливо и для поверхностей ТЭНов.
(Кому не жалко водяного ТЭНа, тот может провести эксперимент – подключить его на воздухе. Гарантирую, за несколько секунд его поверхность приобретет цвет от яркомалинового до светложелтого, в зависимости от вида и мощности,  после чего сразу станет темной, окрашенной в цвета побежалости. Вывод из эксперимента – исходя из цвета свечения, температура поверхности ТЭНа при работе на номинальной мощности от 600-700 до 800-900 град., а может быть и выше. Поэтому, необходимо использовать электронагреватели на 1\3 -1\5 номинальной мощности, соответственно увеличив их число, и запитав последовательно.)
Самая главная часть в котле – предохранительный клапан. Обычно ставился и ставится т.н. рычажный, классика, с таких как раз и началась вся автоматизация, штука простая по устройству, и необычайно надежная. На более крупных, относительно, котлах положено было ставить два дублирующих клапана. Один открыто, чтобы персонал мог, подергав за рычаг, убедится в его исправности. Второй - в съемном кожухе, под замком, чтобы какой-нибудь экспериментатор не установил на рычаг дополнительный груз и, соответственно, не поднял давление в котле (защита от дураков, однако!). На стационарных котлах ставился гидравлический клапан – змеевидная труба заполненная водой. Что-то вроде нескольких сваренных между собой полотенцесушителей повернутых в вертикальной плоскости на 90 град. При превышении давления, эту воду просто выдувало из трубы и пар выходил уже свободно. Кстати, очень напоминает наш любимый барботер. Да и собственно какое давление нужно чтобы продавить от 0,5 до 1 метра воды, в нашем случае? Пшик!
Следуем далее, над котлом ставился герметичный колпак для сбора топливных газов – для последующего выброса через дымовую трубу в атмосферу. Если котел электрический, естественно этого ничего не было.
Из верхней части котла выведена трубочка по которой выходит пар, котельные люди так ее и называют – паропровод. Эта трубочка заходит в небольшой, горизонтально расположенный боченочек. На жаргоне котельщиков – сборник конденсата, а по-нашему,  это что-то вроде сухопарника. Из нижней части этого боченка выведена труба для возврата конденсата в нижнюю часть котла.  В принципе, этот пар уже можно подать к потребителю (т.е. в куб или в колонну). Но здесь необходимо сделать  небольшое лирическое отступление по оптимальным параметрам теплоносителя – пара.
Насыщенный пар не означает пар влажный. Опять, не вдаваясь в теорию, увеличение влажности пара ведет к снижению кпд всей системы. Для этого и нужен сборник конденсата. У энергетиков на ТЭЦ  более или менее приемлимые показатели у пара начинаются с давления от 40ати и температуры от 400 град.. Для нас такие параметры будут явно излишними, конечно. С другой стороны, мы можем воспользоваться свойствами пара как газа. Т.е., чтобы нагреть воду выше температуры кипения, необходимо увеличивать давление в прогрессии от роста температуры. А водяной пар, используя его теплоемкость, можно греть не обращая внимания на его давление в системе, он не очень сильно расширится. Например, кто-нибудь пользовался промышленным феном? Правильно, там тоже газ – атмосферный воздух, при атмосферном же давлении, а нагревается он до 600 град.. Ставим пароперегреватель после сборника конденсата и греем пар со 100 до 150 град. или больше, и тем же количеством пара передаем в 1.5 или больше раза теплоты в куб или колонну.
Пароперегреватель на малых котлах обычно встраивался в колпак для сбора топливных газов, а если котел электрический, то конструкция  пароперегревателя должна быть примерно как изображенная у ionа где-то в начале ветки, только горизонтальная, и внутри не вода, а пар. И нагрев нихрома надо будет как-то отрегулировать, трасформатором, например.
Последняя, немаловажная деталь котлоагрегата. Поскольку в самом котле должно находится минимально необходимое количество воды, котел необходимо постоянно подпитывать. Котельщики так и называют эту деталь – питатель. Подпитка может быть осуществлена как из отдельной емкости, так и непосредственно из водопровода (если не требуется водоподготовка), через клапан прямого или обратного давления. Если подпитывать из отдельной емкости то вполне можно воспользоваться аналогом запорной арматуры от бачка на унитазе, материалы, естественно, должны быть другие, несмотря на то, что питательная емкость ставится отдельно и сильно не нагревается.  А вообще котельщики ставили враспор стержень чуть ниже нормального уровня воды в котле, и как только стержень оказывался выше уровня воды (пар всегда имеет более высокую температуру, чем вода) увеличивалась его длина, за счет температурного расширения, и через рычажок приоткрывался клапан питателя. Остроумно!
Чуть попозже, как будет свободное время, набросаю эскизы.
Сейчас для тех кто проектирует парогенераторные установки, могу порекомендовать книгу. Будет основа для размышлений, все не на пустом месте. Есть все для расчета параметров установки. Справочник старый, надежный, проверенный.
Скачать можно здесь:  http://www.engineering-ecology.narod.ru/index.htm
Называется:
Топливо, топки и котельные установки.
М.М. Щеголев. Москва, "Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству", 1953 год, 544 с.

http://www.supero.ru/index.php?productID=804

Вы эта, народ.. Осетра урезайте..

У меня тесть не миллионер, и у других тоже. К народу ближе надо быть..

Вы эта, народ.. Осетра урезайте..

У меня тесть не миллионер, и у других тоже. К народу ближе надо быть..
tync, 14 Июня 09, 13:28

не говори,почти 2 кега.

ivpom, очень познавательно однако. Маловато информацииправда по конкретным парогенераторам. Цены нормальные, при условии достаточной мощности, продолжительности работы и защитных систем. Я правда к парогенерации подостыл, но по свободе попытаюсь разобраться.
Я бы купил парогенератр с мощностью пару киловатт, лучше в три  и временем непрерывной работы 3-4 часа. С ходу не увидел такого.
А описал конструкцию на пальцах ты довольно понятно...

Получилась вот такая фигня, чем то напоминающая Diogi4-овскую.

Фотоаппарата нет, тока эскиз:

 

Клапан карбюраторный вазовский, корпус взят тут: http://splav.ru/GoodsDetail.aspx?gid=2008-12-11+13%3a21%3a50.400182&cat=2008-12-11+12%3a55%3a49.700193

Тэн-а два киловаттника, стоят рядом.

Зеленая хрень - поплавок из тонкостенной трубки.

Игорь223,
Честно признаться, на настоящий момент детально разобраться с особенностями утюгов – парогенераторов, т.е. конкретных моделей, с целью их приспособления к задачам дистиллирования и ректифицирования, у меня не получается по банальной причине, сейчас лето – разгар строительного сезона, всем нужна документация, иногда пописать некогда. Я тоже планирую приобретение подобного агрегата, но чтобы данное мероприятие прошло без лишних эксцессов, его, как впрочем, и любую другую боевую масштабную операцию необходимо тщательно подготовить и выбрать правильное время.
Правильное время для меня – вторая половина марта – у моей половины день рождения. (Что делать, жизнь – борьба!) А поскольку время до марта, вроде бы есть, то я и не форсирую события, отложив изучение вопроса на зиму.

Теперь по более бюджетной версии парогенератора – а-ля «сделай сам».
Как и было обещано, будет немного свободного времени, выполню эскизы с расчетами, выложу на сайте.
Пока, вроде, никаких проблем по основным конструктивным решением не видно. Корпус котла – стальная коробка – нечего и коментировать.
Тэны или топочная камера  для газовой горелки – тоже без вопросов – как рассчитать мощность тэнов при последовательном соединении, посчитать площадь камеры и сечение
дымогарных  труб – дело техники. (Кстати, на сайте производителей тэнов наткнулся на тэны специально предназначенные для установки в дистилляторах и автоклавах. В наших краях ни разу не встречал подобных. С увеличенной площадью теплопередачи и обычной мощностью. Кому интересно, можно посмотреть здесь. http://elnaten.ru/catalogue.php?wa=w
http://elnaten.ru/view.php?id=110          )
Сборник конденсата, возврат конденсата в котел, пароперегреватель – все это тоже легко себе представить.
Защита от перегрева при отключении воды – элементарно – любое тепловое реле (хотя бы от электроутюга) чуть ниже нормального уровня воды в котле на боковой стенке котла на отключение или алярм (для газа) - все понятно.
Далее – питательная емкость, она же поплавковая камера. Снизу трубочка к низу котла – подающая, сверху трубочка к самому верху котла – для выравнивания давления, чтобы емкость и котел работали как сообщающиеся сосуды. Внутри болтается поплавок с клапаном, как в бачке от унитаза. (Кстати, несколько раз попадались отечественные клапана для бачков полностью из латуни, только поплавок надо было бы переделать – например из заглушенной с двух концов медной трубы. Его можно будет разместить и горизонтально.) И тут вроде бы все очевидно.
А еще дальше возникает небольшая, но очень гнусная проблемка. Представим себе, что питательная емкость подключена, через гибкую подводку, к водопроводу. В процессе работы у нас, как всегда неожиданно, заклинивает клапан в открытом положении. Неважно по какой причине – мусор из водопровода поднесло, поплавок разгерметизировался, рычаг перекосило, прокладка вылетела и т.д. Так как аппарат у нас не прозрачный, мы ничего не видим, и внешне все нормально. Между тем водичка постепенно наполняет последовательно: питательную емкость, котел, сборник конденсата, паропроводы, барботер, куб и далее, пока не польется из той самой приемной емкости, куда обычно поступает наш продукт. В бачке унитаза проблема решена просто – через перелив вода идет в канализацию. У нас же система должна быть замкнутая, герметичная. На подобный аварийный случай должна быть четкая отсечка от водопровода с жесткой связью. На данный момент четких мыслей нет. Можно, конечно, поставить отдельную емкость и периодически доливать в нее, но тогда установка потеряет компактность, плюс, пускай и кратковременные, но все таки перерывы в работе от падения давления в котле. Так, что есть над чем подумать.

ivpom, ты собираешься жить вечно?
НИче себе - в марте куплю... Конструкция примерно понятна, хотя пока ты столько писал, уже нарисовал бы давно чертеж то. НО!
Я все таки сторонник что уж если парогенератор, то промышленный или хотя бы правильно спроектированный. Самодеятельность тут может печально окончится. Я в армии видел последствия заклинивания сапуна в армейском котле-скороварке. Поваренок остался жив только потому, что стол разделочный на него опрокинуло (сломав ему ноги), и крышка стола, обитого жестью, спасла его от гораздо больших разрушений

Берешь воду обратноосмотическую, к примеру, по солям похожую на дистиллированную и забываешь про накипь.
У меня чайник семь лет кипятится по десять раз на дню - как новый внутри....

Парогенератор начал ваять на основе алюминиевой канистры на 10л. Тэн от водонагревателя Аристона, на 3 квт. Плюс тэна в том, что он вмонтирован в медную пробку с резьбой. В торец канистры горизонтально его вмонтирую. Виктор писал, вроде как у него за час 2 литра испаряется. Поэтому с автодоливом заморачиваться не буду, вмонтирую прозрачную трубку сбоку вертикально, через два уголка, в трубку шарик в качестве уровня.  Мощностью управлять через регулятор Агат.

Сегодня наконец-то сварил парогенератор! ТЭНы самопальные в шести трубках. Правда сколько ТЭНов и какой мощности они будут еще не знаю -все зависит от нихрома, который буду искать завтра.
А выглядеть будет так:

Сегодня наконец-то сварил парогенератор! ТЭНы самопальные в шести трубках. Правда сколько ТЭНов и какой мощности они будут еще не знаю -все зависит от нихрома, который буду искать завтра.
А выглядеть будет так:
vrolan, 09 Июля 09, 19:15

По моему у тебя мания величия, у всех поровозики, а тебе полноразмерный паровоз подавай.

В нем всего 13 литров, значит заливать буду литров восемь-девять! После получения СС паровоз переквалифицируется в перегонный куб. А потом и колонну буду сюда цеплять. В нем горловина удобная для модернизаций.

Парогенератор работает отлично, 5л воды закипели за 14мин. В шести трубках получилось два ТЭНа - один в двухцентральных и один в четырех по краям. Общая мощность примерно 2500кВт. Все было класс, пар херачил как на паровозе, но в конце выгонки прщелкал е.лом (иначе не назовешь), вода выкепела и центральный ТЭН (из тонкого нихрома)накрылся медным тазом.
Вывод из случившегося такой - нужна "защита от дурака", чтобы ТЭНы не работали без воды. Мне-то что, я спиральку сгоревшую вытащил, новую за 5гр вставил, песочек засыпал и в работу. А вот у остальных ТЭНы не 5гр стоят.
Если у кого есть какие простые (без микроконтролеров), но эфективные схемы  решения этой задачи - милости просим.         

....у меня схема в парогенераторе просая.....тены соедннены попарно последоватеольно, то есть , да же если они  и оголятся, то будут работать как воздушные( каждый в пол накала).

Парогенератор работает отлично, 5л воды закипели за 14мин. В шести трубках получилось два ТЭНа - один в двухцентральных и один в четырех по краям. Общая мощность примерно 2500кВт. Все было класс, пар херачил как на паровозе, но в конце выгонки прщелкал е.лом (иначе не назовешь), вода выкепела и центральный ТЭН (из тонкого нихрома)накрылся медным тазом.
Вывод из случившегося такой - нужна "защита от дурака", чтобы ТЭНы не работали без воды. Мне-то что, я спиральку сгоревшую вытащил, новую за 5гр вставил, песочек засыпал и в работу. А вот у остальных ТЭНы не 5гр стоят.
Если у кого есть какие простые (без микроконтролеров), но эфективные схемы  решения этой задачи - милости просим.         
vrolan, 25 Июля 09, 21:41

Если оборудовать простейший индикатор уровня воды (как на чайнике) сильно упростит наблюдение за уровнем воды.

Можно применить для защиты тенов капилярный термостат с диапазоном регулировки 90-150грС . Какой либо похожий из таких
http://www.energoportal.ru/unit145091.htm

Капиляр засунуть в одну из свободных трубок . Ещё лучше предусмотреть тонкую трубку над над тенами чтобы срабатывал при оголении этой трубки а тены ещё были бы погружены в жидкость.

Схема парогенератора.
В виде архива акробатовских фаилов.
Другие типы файлов шибко громоздкие, а начинаешь сжимать – нихрена не видно.

Так что краткий комментарий, или пояснительная записка.

Термоизоляция и разметка отверстий под стяжные болты крышек котла и питателя условно не показана.

За основу нагревательных элементов котла приняты габариты и характеристики ТЭНов производства фирмы Элматэн – московская банда, практически такие же, производит какая-то киевская команда, названия не помню.
Типы ТЭНов - 75-3,5-8/1,6J220 – обычный тип для нагрева воды, естественно, с последовательным  подключением в цепь. И  56A10/2,0J220 – с увеличенной площадью теплопередачи, специально предназначенных для использования в дистилляторах и автоклавах, естественно, с нормальным включением.
Компоновки котла от 1 до 4 кВт. Объем воды в котле от 2.5 л (при 1кВт), до 5,1л(при 4кВт), что обеспечит выход на рабочий режим за 7 – 12 мин., заодно, можно не беспокоится, что при отключении энергии в котел засосет барду.
Все патрубки по конструктивно-технологическим соображениям приняты 1/2 ' – проще привинчивать всякую фигню, а по расчету достаточно от 7 до 8 мм. живого сечения. Тем более, что увеличивать скорость потока пара, уменьшая сечения, в нашем случае, смысла не имеет. Корпуса из 2мм стали – по прочности вполне достаточно.

Устройство предохранительных клапанов, как мне кажется, понятно из чертежика. Единственное пожелание – запорную часть, лучше бы выполнить парой сталь-фторопласт или фторопласт-фторопласт, чтобы не прикипело. Пригруз на заднюю часть рычага грамм 200-300, больше не стоит.
Сборник конденсата тр. D=2' , L=300мм, в принципе маловато,  возможно, какая-то часть будет проскакивать дальше в паропровод. Так что, при желании, можно увеличить его внутренний объем.

Питатель, честно скажем, получился не очень компактным, но хотелось получить нечто, с одной стороны, что можно подключить через гибкую подводку непосредственно к водопроводу, с другой стороны, такое же долгоиграющее и надежное, как арматура на смывном бачке унитаза, способная работать без сбоев годами.
Впрочем, основная работающая деталь как раз от этого прибора и планируется, только корпус у нее не пластмассовый, а латунный ( У нас в магазинах – 120р\шт. Взял без раздумий 4 шт.- на всякий случай, про запас!).
В питателе три камеры, разделенных перегородками, и три поплавковых клапана. Перегородки, естественно, с дырочками внизу и вверху, чтобы камеры работали как сообщающиеся сосуды. Продольная перегородка предлагается исключительно из соображений увеличения общей жесткости.
Поплавок с клапаном (унитазным) в камере I-I – основная задача регулировать уровень и подачу воды в котел в процессе работы. Единственная проблема – из чего изготовить поплавки. Родной явно не подойдет, материал может поплыть. Температура воды в питателе будет выше чем в смывном бачке ( но и  ниже, чем в котле). Поплавок, скорее всего, придется паять из какого-нибудь тонколистового металла. Справочно – объем родного поплавка 0,508л..
Поплавковый клапан в камере II-II - основная задача открыть аварийный сброс воды, при переполнении питателя и, соответственно котла. Этот клапаночек придется изготовить самостоятельно. Во всяком случае, пока, ничего подходящего, что можно было бы приспособить к данной задаче, мне на глаза не попадалось.
Поплавковый клапан в камере III-III - основная задача отключить Эл. энергию при падении уровня воды. Заодно еще один предохранительный клапан.

При желании можно питатель и миниатюризировать. Например, оставить поплавковую камеру I-I, как основную рабочую, а камеры II-II и III-III объединить, шириной сделать 30-40мм., а уровень воды контролировать, так, как рекомендовано в одном из первоисточников – «Дорош-Лысенко», по изменению сопротивления. Скажем, два металлических стержня, герметично установленных в камере, и изолированных от корпуса питателя. Через фторопластовыми втулки. Короткий и длинный, один на максимально допустимый уровень воды, второй на минимально допустимый. Естественно, нужен будет электромагнитный клапан на аварийный слив, схема по управлению клапаном, схема по аварийному отключению питания, и т.д..
Я нисколько не сомневаюсь, что для наших великих автоматизаторов не составит особого труда сваять подобное произведение. (У меня данный раздел знаний несколько ограничен и попытка сходу что-то эдакое сделать будет примерно тем же, чем для большинства форумчан будет попытка прочитать ДаоДеЦзын на языке оригинала.)

P.S. Котел на газовом топливе будет чуть позже.

В котле самое сложное - это внятный питатель. Ну уж очень не хочется поплавки городить.
Если уж делать с поплавком, то я больше склоняюсь к карбюраторной схеме - поплавок, всплывая, иголкой перекрывает поток. Небольшие перемещения, металлический поплавок - уже в принципе все есть готовое.

Сергей 1972, вопрос, пока, останется без ответа.
Когда испытывал свой парогенератор, столкнулся с важной проблемой.
В моём ПГ объем камеры 3л. мощность тена 2700 Вт. После выхода на максимальный режим температура пара и давление стабильны. НО! Только до подачи новой порции воды (была 200мл.)! Как только регулятор уровня открывал клапан, процесс останавливался. ПГ выходил на режим в течении 40сек. Понятно, что такая ступенчатость мне не понравилась.
Проблему решил регулировкой реле, настроил подачу воды до 60 мл. и увеличил давление в баке установив на паропроводе дроссель(Д 3 мм.), соответственно увеличилась температура пара. Сейчас работает стабильно. Немного напрягает громкое и частое щёлканье клапана, но, думаю теплоизоляция будет и звукоизоляцией.
ПГ в стадии завершения, подробности позже.