Экономайзер для дымохода – конвекторный дымоотвод

Особенности экономайзера для дымохода

Last Updated on 14.10.2017 by Sia

Для любой отопительной системы, использующей тепловую энергию сгорания, нужен дымоход. Предпочтительнее, чтобы в конструкции металлического устройства был предусмотрен экономайзер для дымохода. Иногда он является эффективной альтернативой радиаторам отопления.

Когда применяется дымоход-конвектор

Целесообразность применения дымохода-конвектора определяется общей конструкцией системы отопления. Хорошо, когда печь, котел, камин служат постоянно функционирующим отопительным устройством. Наиболее эффективен конвекторный дымоход при сгорании твердого топлива.

Экономайзер для дымохода значительно увеличивает КПД всей системы, эффективно обогревает соседние помещения, предотвращает жесткое излучение инфракрасного спектра от дымоотводной трубы.

В промышленных масштабах широко применяются водяные экономайзеры, использующие тепловую энергию дымовых газов на предварительный подогрев воды, циркулирующей по трубам отопления. В домашних условиях добиться эффективности от такой системы крайне сложно.

Конвекторный дымоход часто применяется в печах для бани. У некоторых моделей присутствует механизм закрытия конвекционных каналов с целью управления прогревом. Для быстрого нагрева парилки внешние ходы всасывания воздуха перекрываются, вся тепловая энергия от печи, дымохода поступает на ее прогрев. По достижении необходимой температуры задвижка открывается вновь, через теплообменник воздух циркулирует в смежные помещения.

Устройство и принцип работы дымохода с экономайзером

Изготовление дымохода-конвектора осуществляется из стали жаропрочной, высоколегированной, содержание хрома – 13%. Экономайзер должен иметь антикоррозионные, кислотоустойчивые свойства. Отдельные модели обладают верхним кожухом из натурального или бучардированного камня – мрамор, талькохлорит, жадеит, хорошо аккумулирующим тепло и распространяющим его равномерно.

Конвекторный дымоход – это модуль из двух составляющих частей с различной толщиной стенок:

  • Внутренняя дымоотводная труба (толщина стали 1 мм) – место прохождения раскаленных газов.
  • Система внешних труб кожуха теплообменника (толщина стали 0,5 мм).

Экономайзер монтируется в начале дымохода и является его промежуточным, но внутренним звеном – выходит из дымоотвода и затем опять входит. Его длина варьируется от полуметра до метра.

Большая длина способствует лучшему прогреву воздуха из-за увеличенной площади соприкосновения с дымоотводной трубой.

Короткое исполнение экономайзера походит для комнат с низкими потолками. Проникновение угарного газа во внешние трубы исключено, по конвекционным трубкам циркулирует только воздух.

Устройство конвекторных дымоотводов бывает упрощенным, с рядом отверстий для забора воздуха по краям. Предназначено для скорейшего прогрева и снятия излишков тепла с поверхности дымохода. Модификация для банных помещений оснащена наружной корзиной, где помещаются камни, накапливающие тепло.

Особенности дымоходного экономайзера

Устройства с двумя патрубками могут обогреть одно помещение, с четырьмя – два смежных. На патрубках крепятся трубы из стали 0,5 мм с диаметром, соответствующим диаметру отверстия 11,5–12 см. Конструкции нужно вывести в предназначаемое помещение сквозь стену – через сделанный проход.

Устройство прохода зависит от материала стен. В случае присутствия воспламеняемого материала выводимая труба должна покрываться теплоизоляцией – базальтовым волокном.

Длина дымохода подбирается исходя из расстояния от экономайзера до стены, но чем оно меньше, тем теплее выводимый воздух. В комплекте с конверторным устройством находятся полуметровые трубы, при необходимости нужно их нарастить.

Иногда применяется гофра из нержавейки, если сложно установить трубу на прямолинейную часть стены. На внешние концы труб устанавливаются декоративные насадки. Трубы, через которые всасывается холодный воздух, располагаются внизу, желательно не выше 0,2 метра от пола.

Теплый воздух, выходящий из верхней трубы, постепенно охлаждается, опускается и засасывается в нижнюю часть. Для усиления циркуляции воздуха необходимо со стороны нижнего входа в обогреваемом дополнительном помещении установить вентилятор.Засасываемый холодный воздух попадает в конвектор, нагревается от дымоотводного канала и появляется через верхнюю трубу в помещение.

Снизу, на выходе дымохода из печной топки экономайзер закрепляется с использованием жаропрочного герметика, сверху аналогичным образом подсоединяется продолжение основного дымохода.

Конвекторный дымоход в домашних условиях

Устройство конвекторных дымоотводов довольно простое, его легко изготовить самостоятельно. Экономайзер является трубой, соответствующей диаметру дымоотвода, на внешней поверхности которой наварены специальные карманы для циркуляции воздуха. Это могут быть трубы малого диаметра, прямоугольный профиль или пластины из металла.

Монтируются экономайзеры в случае присутствия металлического дымохода, на трубу керамического дымохода их установить нельзя.

Лучше всего для изготовления конвекторной конструкции подходит пищевая сталь из нержавейки. Она хорошо выдерживает высокую температуру, устойчива к агрессивным средам. Такое устройство обладает длительным сроком эксплуатации.

Другой материал – оцинкованная сталь, но она способна выделять токсические вещества при сильном нагреве – 200 градусов и выше. Бытовые печи работают при более низкой температуре, поэтому материал считается подходящим для экономайзера.

Металлический экономайзер и его особенности

Для изготовления железного дымохода необходим сварочный аппарат. Регламент работ:

  • Приготовить трубу с диаметром существующего дымоотвода и обрезать ее на длину около 0,5 метра.
  • Другую трубу малого диаметра 50–70 мм нарезать так, чтобы получилось 6–8 частей длиной на 7–10 см меньше, чем основная внутренняя труба.
  • Приварить трубы малого диаметра к поверхности главной, чтобы расположить их вокруг, но только на одинаковом расстоянии друг от друга.
  • Соединить экономайзер с дымоходом сверху и снизу.
  • Готовый экономайзер можно обнести сверху защитным кожухом, чтобы придать ему эстетичный вид и выкрасить черной краской для лучшей теплоотдачи.
Читайте также:  Стиральные машины Beko: ТОП-6 лучших моделей + отзывы о бренде

Экономайзер из нержавейки:

  • Приготовить трубу для дымохода из нержавеющей стали и лист из такого же материала, но меньшей толщины.
  • Прикрепить клепками несколько карманов из листа к трубе, загнув их в виде волн.
  • Соединить устройство с дымоотводом печи.
  • Снаружи экономайзер обрабатывается печным лаком.

Конвекторный дымоход из нержавеющей стали сделать проще, чем металлический, при его монтаже не требуется сварка.

Воздух, попавший в карманы конвектора, нагревается и появляется с противоположной стороны горячим.

Общие правила установки экономайзера:

  • Расположение устройства обязано быть в нижней части дымохода.
  • Необходимо исключить нахождение рядом воспламеняющихся предметов.
  • Для водяных экономайзеров установка целесообразна, если вода способна нагреваться до 250 градусов. Иначе мощности котла будет недостаточно.

Преимущества конвекторных дымоходов

Экономайзеры на металлических дымоходах обладают несколькими преимуществами.

Простота монтажных работ. Для установки экономайзера достаточно лишь подсоединиться к дымоотводу сверху и снизу. Иногда устанавливают сразу два экономайзера: один горизонтальный, второй вертикальный.

Надежность работы. Конструкция конвектора очень проста, там нет сложных узлов, способных ломаться.

Безопасность. Продукты горения выводятся по главной дымоходной трубе наружу, а низкая пожароопасность позволяет устанавливать его в деревянных домах.

Высокий КПД. Экономайзер позволяет уменьшить расход топлива, тепло не выбрасывается наружу через дымоход, а используется с большей эффективностью.

Некоторые модели экономайзера оснащены функцией перекрытия дымоотводного канала, благодаря чему регулируется интенсивность отдачи тепла.

Долговечность, если устройство изготовлено из качественного материала.

Дымоотводы с конвектором – надежное подспорье для увеличения теплоотдачи котла, печи, камина, банной каменки. Те, кто приобретает готовые устройства, должны обратить внимание на стыковочные узлы – чтобы сварка была надежная, отходящие патрубки не болтались. Если на стальной поверхности существуют разводы, цвета побежалости, пятна, сталь использована низкокачественная.

Видео по теме: Модуль дымохода

Монтаж экономайзера на дымоход печи по инструкции

Экономайзер для дымохода является классическим теплообменником, позволяющим прогреть определённое помещение в ускоренном режиме. Располагают этот прибор преимущественно над котлами либо банными печами. Помимо обогревающей функции, он в некоторой степени защищает от излучения, распространяющегося от самого дымохода. Благодаря своим свойствам экономайзер может эффективно использоваться вместо радиаторов отопления.

Целесообразность применения

Устройство проявляет наибольшую производительность при применении его в конструкции с постоянно функционирующими печью, котлом или камином. Конвекторный дымоход лучше всего справляется со своими задачами во время сгорания именно твёрдого топлива. Благодаря использованию прибора можно добиться увеличения КПД отопительной системы, быстрого прогрева соседних помещений, защиты от выходящего из дымоотводной трубы излучения с инфракрасным спектром.

В промышленности применяются водяные вариации этого оборудования, которые за счёт тепловой энергии дымовых газов подогревают циркулирующую в отопительных трубах воду. Однако эффективности от такой системы можно добиться только в широких масштабах. В домашних условиях хорошие результаты от такого рода приспособления получить крайне трудно.

Чаще всего оборудование устанавливают для банных печей. Экономайзеры в этом случае оснащают механизмом для перекрытия конвекционных каналов, что позволяет управлять прогревом. Чтобы быстро увеличить температуру в парилке, необходимо закрыть наружные ходы всасывания воздуха, вслед за чем выделяющееся от дымохода и печи тепло в полном объёме поступит на обогрев конкретной комнаты. После достижения требуемого эффекта задвижку снова открывают, выпуская через теплообменник воздух для дальнейшей циркуляции по смежным помещениям.

Принцип работы

Экономайзеры для труб изготавливают из высоколегированной жаропрочной стали, имеющей кислотоустойчивые и антикоррозийнные свойства. Некоторые модели оснащают верхним кожухом, изготавливаемым из натурального либо бучардированного камня, что позволяет накапливать и равномерно распределять тепло. Дымоход, оборудованный конвекторным приспособлением, состоит из двух частей:

  • внутренней трубы для отведения газов с толщиной стали не более миллиметра;
  • внешней трубы, служащей своеобразным кожухом теплообменника (с толщиной металла около 0,5 мм).

Данный агрегат защитит помещение от вредного угарного газа

Монтаж экономайзера осуществляется у основания дымохода. Длина готового модуля может варьировать между 50-100 см, причём от этого показателя зависит скорость теплоотдачи (чем он больше, тем быстрее будет прогреваться здание). Метровые системы могут использоваться для отопления крупных строений, а вот модификации меньших размеров отлично себя проявляют при обогреве маленьких домов с невысокими потолками.

Устройство обеспечивает надёжную защиту помещения от попадания угарного газа, который не имеет возможности проникнуть во внешнюю трубу системы. По ней циркулирует исключительно прогретый дымоходом воздух.

Для саун и бань модификации оборудования оснащены специальными наружными корзинами, в которые выкладываются камни для накопления тепла. В ряде случаев конструкцию экономайзеров несколько упрощают, оставляя по краям системы отверстия для забора воздуха. Это позволяет добиться более быстрого прогрева и удаления избыточного тепла, образующегося на поверхности дымохода.

В этом видео вы узнаете, как сделать экономайзер своими руками:

Особенности оборудования

Определяясь с модификацией устройства, необходимо брать во внимание то, что экономайзеры, оснащённые двумя патрубками, способны обогревать лишь одно помещение. Если есть необходимость отапливать ещё и смежную комнату, внимание останавливают на вариантах с четырьмя патрубками.

Читайте также:  Устройство и принцип работы кинетического ветрогенератора

Конструкцию выводят в требуемое помещение через предварительно сделанный в простенке проход. Обустройство последнего осуществляется с учётом материала стены. Если есть легко воспламеняемые элементы, выводимую трубу в обязательном порядке покрывают теплоизоляционным кожухом из базальтового волокна.

Конверторный прибор обычно укомплектован полуметровыми трубами. В случае необходимости их наращивают до требуемой длины. Если возникают сложности при установке трубы на прямолинейной части стены, допустимо применение гофры из нержавейки, края которой обрамляются в декоративные насадки.

При этом трубы для всасывания холодного воздуха располагают внизу на двадцатисантиметровом расстоянии от пола. Крепление экономайзера к дымоходу производится при помощи жаропрочного герметика.

Монтаж в домашних условиях

Конвекторные устройства имеют довольно простую конструкцию, в связи с чем их можно без особых сложностей изготовить самостоятельно. При этом учитывают диаметр будущей трубы, который должен совпадать с размерами дымоотвода. По внешней стороне прибора наваривают специальные карманы, предназначенные для воздушной циркуляции. Их изготавливают из труб небольшого диаметра, металлических пластин либо прямоугольного профиля.

Идеальным вариантом материала для создания конвекторной системы является пищевая сталь. Связано это с тем, что нержавейка способна выдерживать высокие температуры и имеет хорошую устойчивость к агрессивным средам. За счёт таких свойств значительно увеличивается срок эксплуатации конечного продукта. Можно использовать и оцинкованную сталь, но она при нагреве свыше двухсот градусов выделяет токсические вещества.


Для монтажа экономайзера из готовых труб необходимо воспользоваться сварочным аппаратом. Перед началом работы подготавливают полуметровую трубу, соответствующую диаметру дымохода, а также 6-8 отрезков трубы с сечением 5-7 см и длиной на 10 см короче основной. Затем работу выполняют в следующем порядке:

  1. Трубы меньшего диаметра приваривают к поверхности главной по кругу на одинаковом расстоянии.
  2. Экономайзер соединяют при помощи термостойкого герметика с дымоходом.
  3. При необходимости на устройство «надевают» защитный кожух из базальтового волокна.
  4. Поверхность приспособления покрывают чёрной краской, способствующей улучшению теплоотдачи.

Если использовать листы из нержавеющей стали, то процесс работы при изготовлении экономайзера для дымохода своими руками будет немного отличаться. Для его создания подготавливают трубу толщиной 1 мм и лист металла — 0,5 мм. К трубе крепят несколько карманов из листа с помощью клёпок, сформировав одинаковые волны. Устройство соединяют с дымоотводом и окрашивают печным лаком. При этом сварочный аппарат использовать не нужно, что упрощает работу.

Существуют общие правила, которых стоит придерживаться при установке любых экономайзеров. Их соблюдение позволит избежать появления в дальнейшем многих проблем.

Из таких рекомендаций стоит выделить следующие:

  1. Устройство располагают исключительно внизу дымохода.
  2. Рядом с приспособлением не должно быть воспламеняющихся предметов.
  3. Водяные модификации оборудования устанавливают, если есть возможность их прогрева минимум до 250 градусов.

Преимущества экономайзеров

Конвекторные дымоходы обладают рядом неоспоримых преимуществ, выделяющих их среди других отопительных систем. Их не очень много, но, как говорится, главное — не количество, а качество:

  1. Долговечность. Устройство изготавливается всегда из хороших материалов.
  2. Безопасность при использовании. Продукты сгорания полностью выводятся наружу по внутренней (главной) трубе, а в карманах циркулирует лишь нагретый воздух. Благодаря этому оборудование может устанавливаться даже в деревянных строениях.
  3. Лёгкость монтажа. Чтобы установить приспособление, достаточно просто подсоединить его сверху и снизу к дымоотводу.
  4. Высокий КПД. Благодаря использованию прибора можно сократить расход топлива, поскольку тепло не проникает наружу через дымоход.
  5. Возможность контролировать интенсивность теплоотдачи с помощью механизма для перекрытия каналов конвекции, устанавливаемого в некоторых моделях оборудования.
  6. Надёжность работы, что обеспечивается за счёт простоты конструкции и отсутствия сложных подверженных порче узлов.

Экономайзер — недорогое приспособление, которое можно без труда соорудить своими руками. Несмотря на его относительную дешевизну, он обладает массой положительных сторон и может очень эффективно применяться в отопительных системах для бань, домов и прочих помещений.

Дымоход-конвектор: Современные возможности

Дымоход-конвектор, или другими словами экономайзер, служит в качестве устройства, повышающего КПД печей с низким спектром действия. Такая система находит выгодное применение в тех случаях, когда к изначальным габаритам помещения прибавляются пристройки, требующие отопления. Таким образом, вместо замены агрегата используют незадействованные ресурсы имеющегося теплоносителя, которые выгодно распределяют для обогрева добавленной площади.

Данная система также обладает рядом других полезных качеств. Она исполняет роль экрана, защищающего вытяжную трубу от инфракрасного излучения, которое исходит от разогретой поверхности. Плюс ко всему, данное устройство довольно легко монтируется и неприхотливо в эксплуатации, а также не требует встроенного вентилятора, исключая подключение к электросети.

Современные возможности конвекторов

Среди предложенных систем встречаются разнообразные модели, различающиеся конструктивными особенностями и эксплуатационными характеристиками. Их объединяет только источник получения теплоресурса, а именно дымоход. Для того чтобы сделать полноценный выбор, необходимо подробно ознакомиться с качествами существующих моделей.

Конвекторные устройства

Конвектор предложен в виде приспособления, производящего теплообмен, его устанавливают непосредственно над отопительным агрегатом или печью. Основная роль подобного устройства заключена в повышении скорости нагрева помещения. Эти установки используют для подачи теплого воздуха в добавленные площади.

Читайте также:  Фасадная лепнина из полиуретана - 20 фото отделки и декора домов

Конвекторы создают из специальной высоколегированной стали, имеющей достаточный запас прочности и обладающей устойчивостью к воздействию высоких температур. Также этот материал проявляет сопротивление коррозии и не реагирует на влияние химических факторов.

Модели конвекторов подразделяют на два основных типа. Первая группа предназначена для доставки теплого воздуха в одно помещение, а вторая рассчитана на отопление 2 смежных комнат. Конструкция этого аппарата представлена в виде трубы, надетой поверх дымохода. Специальный канал позволяет забирать холодный воздух и в разогретом виде поставлять его в отапливаемое помещение.

Модульные конструкции

Модульные модели обладают наиболее продуктивным действием, они находят применение в частных строениях или банях. Отличием данной системы является множество составляющих, из которых собирается общая модель. Эта особенность открывает широкие возможности для создания конструкции, которая подстраивается под имеющуюся конфигурацию дымохода.

Основным элементом в данной системе является сендвичная труба, которую монтируют при помощи дополнительных фасонных фрагментов. Устроено такое изделие в виде 2 контуров, разъединенных слоем термоизоляции. Внутренняя составляющая изготавливается из нержавеющей стали – она обладает теплоустойчивыми характеристиками, а наружный слой делают из оцинковки.

Срок эксплуатации модульной системы составляет от 10 до 12 лет. В случае выхода из строя одного элемента его легко можно заменить новым. Наиболее практичными модульными конструкциями считают эмалированные дымоходы черного цвета. Они обладают целым рядом ощутимых преимуществ:

  • особой устойчивостью к режиму повышенной температуры;
  • невосприимчивостью к кислотной и щелочной среде;
  • пожароустойчивостью, увеличивающей срок эксплуатации;
  • эстетическими показателями внешнего вида.

Модульная конструкция позволяет выгодно использовать даже самые недоступные участки дымоходной трубы, увеличивая общий КПД агрегата.

Горизонтальные конструкции

Существует 2 способа установки систем – в вертикальном и в горизонтальном положении. В большинстве случаев избирают первое, однако второй вариант позволяет осуществлять забор тепла с наибольшей эффективностью.

Но рассматриваемые системы имеют определенные минусы. Во избежание засоров их следует монтировать в четком соответствии со строительными нормативами. В такие системы встраивают вспомогательные окна для осуществления периодических чисток. Смотровые отверстия также должны позволять контролировать состояние засоренности канала.

Еще существуют гибридные конструкции, объединяющие вертикальные и горизонтальные системы. Такое расположение позволяет наиболее эффективно использовать энергетический ресурс дымохода, увеличивая его производительность.

Устройства для мангалов

Данные установки подходят к печам, предназначенным для приготовления пищи, и бывают 2 типов в связи с конструктивными особенностями. Первые устроены в виде ящика прямоугольной формы с открытым верхом. В нижней части конструкции расположены специальные отверстия для забора воздуха.

Вторая модель отличается регулирующими задвижками, позволяющими контролировать приток нагреваемого газа. Вытяжки данных систем состоят из куполообразного колпака до 1,5 м в диаметре и трубы, которая стыкуется с его верхней частью. При выборе модели для подобной печи следует учитывать ее конструктивные особенности.

Принцип действия

Конвектор устанавливают в виде стартового фрагмента в дымоходе печи. Длина блока может составлять от 0,5 до 1 м, с увеличением габаритов возрастает контактная площадь с дымоходом и скорость прогрева воздуха. Более короткие варианты обычно устанавливают в помещениях, имеющих низкие потолки. Стоит отметить, что дымоходный конвектор не распространяет в зоне действия угарный газ. Система работает исключительно за счет циркуляции воздуха, разогретого температурой дымоходной трубы.

Если в конструкции предусмотрено 2 патрубка, то эта модель предназначена для обогрева одного помещения, а для отопления двух комнат необходимо наличие 4 отрезков. На них крепятся стальные трубы, которые проникают в смежное помещение через стену. Каналы для прохождения коммуникаций устраивают заблаговременно, обходя контуры установленной плиты. В случае когда перестенки выполнены из материалов, обладающих способностью воспламеняться, изделие оборачивают слоем теплоизоляции. Обычно для этой цели применяют базальтовое волокно.

Длину подающих труб определяет расстояние между печью и перестенком, чем больше удается сократить этот параметр, тем меньше потери. В заводской комплектации предусмотрены изделия длиной 0,5 м, но при желании их можно «растянуть» самостоятельно, взяв стальной отрезок подходящего диаметра. В исключительном случае разрешается использовать гофру, если расположение печи не позволяет применять прямолинейную систему. Конец трубы, выходящий в смежном помещении, прикрывается декоративной заглушкой в виде сеточки.

Изделия, устроенные для подачи холодного воздуха, располагают на высоте 20 см от уровня пола. Для усиления циркуляции на нижний вход ставят вентилятор, увеличивающий скорость подачи. Холодный воздух попадает через нижнюю трубу и, разогревшись в конвекторе, возвращается теплым потоком через верхние выводы. Для наибольшего эффекта последние выпускают под потолком. Остывая, воздух снова попадает в нижнюю трубу, и процедура подогрева повторяется.

Преимущества

Дымоход-конвектор – это устройство, помогающее экономить за счет использования тепла, скапливающегося в районе дымоходной трубы. Таким образом увеличивается КПД имеющейся печи, позволяя отапливать дополнительную площадь. Данный конвектор обладает рядом преимуществ:

  • удобство монтажа, позволяющее организовать подогрев через трубы, выходящие в смежное помещение;
  • безопасность системы, которая обеспечивается отсутствием соприкосновения с продуктами сжигания;
  • высокий коэффициент полезного действия, позволяющий прогревать помещения без дополнительных энергозатрат.
Читайте также:  Электронный унитаз: особенности конструкции и эксплуатации

Дымоход-конвектор представлен в виде недорогой системы, которая позволяет производить обогрев смежных помещений. Эта конструкция находит свое применение как в частных домах, так и в банях, где установлена печь.

Конвектор своими руками

Для изготовления конструкции в домашних условиях необходимы базовые навыки в работе со сварочным аппаратом, а также знания конструктивных особенностей печи. Изготовление конвектора можно выполнить из следующих материалов:

  • оцинкованная и нержавеющая трубы;
  • тонкий лист нержавеющей стали или трубки малого диаметра (3-7 см), которые исполнят роль теплообменника.

При сборке необходимо придерживаться следующей инструкции:

  1. Для начала требуется подобрать изделие, соразмерное по диаметру с трубой дымохода, и подогнать его по длине.
  2. Далее берется заготовка с внутренним сечением 3-7 см и делится на 6 частей по 45 см длиной.
  3. Полученные куски приваривают к основному отрезку, обеспечив его «ребрами». Для этой цели можно использовать изогнутый лист металла.
  4. Далее конструкцию оборачивают листовым материалом или вставляют в оцинкованную трубу подходящего диаметра. В верхней и нижней части конвектора выводятся патрубки для подачи и выпуска воздуха.
  5. В завершение следует соединить готовую конструкцию с отверстиями для циркуляции кислорода.

После сборки конвектора рекомендуется выкрасить его в черный цвет, это позволит обеспечить лучший нагрев. Для придания эстетичного вида самодельной модели можно закрыть ее, используя декоративную накладку. Собственноручно собранный конвектор не требует больших затрат. Он будет служить на протяжении длительного периода времени, обеспечивая теплом смежные помещения.

Экономайзер для дымохода: когда применяется, особенности, преимущества

Главная / Автоматика котлов

Время на чтение: 3 мин

Экономайзер котла — это такое устройство, которое имеет большую историю эксплуатации. Название свое он берет от английского слова «economize» — «сберегать», а развитие получил в 1893 году месте с созданием в России первого водотрубного парового котла Шухова.

Сегодня такие агрегаты применяются повсеместно, когда вода подогревается в регенеративном цикле, начиная от индивидуального отопления до крупных энергетических систем генерации. Без использования этого простейшего устройства невозможно получить КПД котлоагрегатов на уровне 90-95 %.

  • 1 Для чего нужен экономайзер
  • 2 Принцип работы
  • 3 Как сделать своими руками
  • 4 Установка экономайзера в системе

Когда применяется дымоход-конвектор

Целесообразность применения дымохода-конвектора определяется общей конструкцией системы отопления. Хорошо, когда печь, котел, камин служат постоянно функционирующим отопительным устройством. Наиболее эффективен конвекторный дымоход при сгорании твердого топлива.


Экономайзер для дымохода значительно увеличивает КПД всей системы, эффективно обогревает соседние помещения, предотвращает жесткое излучение инфракрасного спектра от дымоотводной трубы.

В промышленных масштабах широко применяются водяные экономайзеры, использующие тепловую энергию дымовых газов на предварительный подогрев воды, циркулирующей по трубам отопления. В домашних условиях добиться эффективности от такой системы крайне сложно.

Конвекторный дымоход часто применяется в печах для бани. У некоторых моделей присутствует механизм закрытия конвекционных каналов с целью управления прогревом. Для быстрого нагрева парилки внешние ходы всасывания воздуха перекрываются, вся тепловая энергия от печи, дымохода поступает на ее прогрев. По достижении необходимой температуры задвижка открывается вновь, через теплообменник воздух циркулирует в смежные помещения.

Как сделать своими руками

В качестве эксперимента можно попробовать соорудить экономайзер для водогрейного котла своими руками. Для этого понадобится определенный набор труб из оцинкованной или нержавеющей стали, прибор для их сгибания под точным углом и сварочный аппарат.

Со сбором и подключением конструкции проблем возникнуть не должно. Но будет ли она действительно приносить пользу или все усилия пойдут насмарку вопрос сложный. При неправильном расчете можно не только не добиться положительного эффекта, но и испортить всю систему отопления. Так что перед началом работы нужно подстраховаться и оставить себе возможности для отступления. В случае успеха можно будет собой гордиться.

В бытовых условиях чаще всего народные умельцы пробуют создать экономайзер для газового котла. Именно приборы подобного действия наиболее распространены, поэтому и экспериментируют в основном на них. Но если агрегат оснащен современной горелкой с продвинутым контролем пламени, то уровень сжигания топлива находится на высоком показателе, а количество выбросов в атмосферу сильно снижается. Так что добиться сколь-нибудь значимого эффекта от установки дополнительной аппаратуры будет невозможно.

Из конструкции ясно, что в агрегате попросту нечему ломаться. Единственно возможная неисправность — это нарушение герметичности системы. В этом случае ремонт экономайзера котла будет состоять в применении сварки для заделывания дыр, которые не позволяют эксплуатировать устройство ввиду невозможности поддержания рабочего давления и вытекания горячей воды из труб.

В зависимости от размеров цена экономайзера для котла колеблется в районе 20-100 тысяч рублей. При оформлении индивидуального заказа стоимость оговаривается отдельно.

Устройство и принцип работы дымохода с экономайзером

Изготовление дымохода-конвектора осуществляется из стали жаропрочной, высоколегированной, содержание хрома – 13%. Экономайзер должен иметь антикоррозионные, кислотоустойчивые свойства. Отдельные модели обладают верхним кожухом из натурального или бучардированного камня – мрамор, талькохлорит, жадеит, хорошо аккумулирующим тепло и распространяющим его равномерно.

Читайте также:  Цилиндры Rockwool: виды, достоинства и характеристики

Конвекторный дымоход – это модуль из двух составляющих частей с различной толщиной стенок:

  • Внутренняя дымоотводная труба (толщина стали 1 мм) – место прохождения раскаленных газов.
  • Система внешних труб кожуха теплообменника (толщина стали 0,5 мм).

Фабричный экономайзер для дымохода

Экономайзер монтируется в начале дымохода и является его промежуточным, но внутренним звеном – выходит из дымоотвода и затем опять входит. Его длина варьируется от полуметра до метра.

Большая длина способствует лучшему прогреву воздуха из-за увеличенной площади соприкосновения с дымоотводной трубой.

Короткое исполнение экономайзера походит для комнат с низкими потолками. Проникновение угарного газа во внешние трубы исключено, по конвекционным трубкам циркулирует только воздух.

Устройство конвекторных дымоотводов бывает упрощенным, с рядом отверстий для забора воздуха по краям. Предназначено для скорейшего прогрева и снятия излишков тепла с поверхности дымохода. Модификация для банных помещений оснащена наружной корзиной, где помещаются камни, накапливающие тепло.

Заводские модели конвекторов для нагрева воздуха (обогрева помещения) (+видео)

Для ознакомления приведем модели заводских воздушных конвекторов для нагрева смежных помещений.

  1. Термофор, под дымоход диаметром 115 мм, ддина — 65 см. Сделан из нержавеющей стали. Цена — 7800 рублей.
  2. Термофор Рэмбо, под диаметр 115 мм, длина — 1 м. Сделан из высоколегированной стали, толщина внутренней трубы — 1 мм. Стоит 3400 рублей.
  3. Термофор для 1 смежного помещения, под диаметр дымохода 115 мм, длина — 65 см. Снизу и сверху — есть по 1 трубе (1 — для подачи воздуха, вторая — для отвода нагретого воздуха в соседнюю комнату). Стоимость — 5200-5300 рублей.
  4. Ferrum (Феррум), под диаметр дымохода 150 мм, длина — 50 см. Сделан из стали толщиной 0.8 мм. Стоит 3400 рублей.
  5. «Ромашка», под диаметр 120 мм, длина — 80 см, толщина стали — 0.8 мм. Стоит 3500 рублей.
  6. Ферингер, с сеткой для камней, под диаметр 115 мм, длина — 1 м. Предназначен для установки в баню, но можно использовать и в жилых комнатах. Конструктивно — это стартовый дымоход с наваренными вокруг трубы загнутыми листами стали, которые нагреваются от горячего дыма. Также вокруг трубы идет крупноячеистая сетка. В нее можно укладывать крупные камни, которые тоже будут нагреваться от дымохода, и отдавать тепло в помещение. Стоимость — 4200 рублей.
  7. Стартовый дымоход Ферингер с теплообменником с регулируемой конвекцией, под дымоход 115 мм, длиной 1 м. Количество нагреваемого воздуха можно изменять, вращая шибер. Стоимость — 9000 рублей.

Особенности дымоходного экономайзера

Устройства с двумя патрубками могут обогреть одно помещение, с четырьмя – два смежных. На патрубках крепятся трубы из стали 0,5 мм с диаметром, соответствующим диаметру отверстия 11,5–12 см. Конструкции нужно вывести в предназначаемое помещение сквозь стену – через сделанный проход.

Устройство прохода зависит от материала стен. В случае присутствия воспламеняемого материала выводимая труба должна покрываться теплоизоляцией – базальтовым волокном.


Принцип работы экономайзера

Длина дымохода подбирается исходя из расстояния от экономайзера до стены, но чем оно меньше, тем теплее выводимый воздух. В комплекте с конверторным устройством находятся полуметровые трубы, при необходимости нужно их нарастить.

Иногда применяется гофра из нержавейки, если сложно установить трубу на прямолинейную часть стены. На внешние концы труб устанавливаются декоративные насадки. Трубы, через которые всасывается холодный воздух, располагаются внизу, желательно не выше 0,2 метра от пола.

Теплый воздух, выходящий из верхней трубы, постепенно охлаждается, опускается и засасывается в нижнюю часть. Для усиления циркуляции воздуха необходимо со стороны нижнего входа в обогреваемом дополнительном помещении установить вентилятор.Засасываемый холодный воздух попадает в конвектор, нагревается от дымоотводного канала и появляется через верхнюю трубу в помещение.

Снизу, на выходе дымохода из печной топки экономайзер закрепляется с использованием жаропрочного герметика, сверху аналогичным образом подсоединяется продолжение основного дымохода.

Конвекторный дымоход в домашних условиях

Устройство конвекторных дымоотводов довольно простое, его легко изготовить самостоятельно. Экономайзер является трубой, соответствующей диаметру дымоотвода, на внешней поверхности которой наварены специальные карманы для циркуляции воздуха. Это могут быть трубы малого диаметра, прямоугольный профиль или пластины из металла.

Монтируются экономайзеры в случае присутствия металлического дымохода, на трубу керамического дымохода их установить нельзя.

Лучше всего для изготовления конвекторной конструкции подходит пищевая сталь из нержавейки. Она хорошо выдерживает высокую температуру, устойчива к агрессивным средам. Такое устройство обладает длительным сроком эксплуатации.

Другой материал – оцинкованная сталь, но она способна выделять токсические вещества при сильном нагреве – 200 градусов и выше. Бытовые печи работают при более низкой температуре, поэтому материал считается подходящим для экономайзера.

Какой материал лучше?


Таблица основных технических характеристик аустенитных сталей AISI. Можно проследить, как меняются свойства материала типов 304 (304L) и 316 (316L) при нагревании

Оцинкованная сталь уступает легированной или аустенитной, так как она не предназначена для нагревания. Высокотемпературный режим приводит к выделению окислов цинка, вредных для здоровья, поэтому если планируется повышение температуры в дымоходе до 419,5 ºС, следует отказаться от оцинковки. Лучше приобрести дорогой, но безопасный материал.

Металлический экономайзер и его особенности


Схема работы экономайзера

Читайте также:  Этапы отделки балкона

Для изготовления железного дымохода необходим сварочный аппарат. Регламент работ:

  • Приготовить трубу с диаметром существующего дымоотвода и обрезать ее на длину около 0,5 метра.
  • Другую трубу малого диаметра 50–70 мм нарезать так, чтобы получилось 6–8 частей длиной на 7–10 см меньше, чем основная внутренняя труба.
  • Приварить трубы малого диаметра к поверхности главной, чтобы расположить их вокруг, но только на одинаковом расстоянии друг от друга.
  • Соединить экономайзер с дымоходом сверху и снизу.
  • Готовый экономайзер можно обнести сверху защитным кожухом, чтобы придать ему эстетичный вид и выкрасить черной краской для лучшей теплоотдачи.

Экономайзер из нержавейки:

  • Приготовить трубу для дымохода из нержавеющей стали и лист из такого же материала, но меньшей толщины.
  • Прикрепить клепками несколько карманов из листа к трубе, загнув их в виде волн.
  • Соединить устройство с дымоотводом печи.
  • Снаружи экономайзер обрабатывается печным лаком.

Конвекторный дымоход из нержавеющей стали сделать проще, чем металлический, при его монтаже не требуется сварка.

Воздух, попавший в карманы конвектора, нагревается и появляется с противоположной стороны горячим.

Общие правила установки экономайзера:

  • Расположение устройства обязано быть в нижней части дымохода.
  • Необходимо исключить нахождение рядом воспламеняющихся предметов.
  • Для водяных экономайзеров установка целесообразна, если вода способна нагреваться до 250 градусов. Иначе мощности котла будет недостаточно.

Преимущества конвекторных дымоходов

Экономайзеры на металлических дымоходах обладают несколькими преимуществами.

Простота монтажных работ. Для установки экономайзера достаточно лишь подсоединиться к дымоотводу сверху и снизу. Иногда устанавливают сразу два экономайзера: один горизонтальный, второй вертикальный.

Надежность работы. Конструкция конвектора очень проста, там нет сложных узлов, способных ломаться.


Конструкции дымоходов для газовых котлов

Безопасность. Продукты горения выводятся по главной дымоходной трубе наружу, а низкая пожароопасность позволяет устанавливать его в деревянных домах.

Высокий КПД. Экономайзер позволяет уменьшить расход топлива, тепло не выбрасывается наружу через дымоход, а используется с большей эффективностью.

Некоторые модели экономайзера оснащены функцией перекрытия дымоотводного канала, благодаря чему регулируется интенсивность отдачи тепла.

Долговечность, если устройство изготовлено из качественного материала.

Дымоотводы с конвектором – надежное подспорье для увеличения теплоотдачи котла, печи, камина, банной каменки. Те, кто приобретает готовые устройства, должны обратить внимание на стыковочные узлы – чтобы сварка была надежная, отходящие патрубки не болтались. Если на стальной поверхности существуют разводы, цвета побежалости, пятна, сталь использована низкокачественная.

Назначение и способы изготовления экономайзера для котла отопления

Для пользователей автономных котлов реальность такова, что при номинальном КПД 90–95 %, справедливом при эксплуатации в идеальных условиях, на практике он часто не превышает 80–82 %. Поэтому многие пытаются повысить эффективность оборудования разными способами, в т. ч. установив экономайзер.

Читайте в статье

Что из себя представляет экономайзер для котла

Экономайзер котла (утилизатор теплового выхлопа) – это теплообменный агрегат, который повышает КПД устройства за счёт уже отработанной энергии.

Так выглядит стандартный простой экономайзер.

Фактически он принимает на себя тепло отводных продуктов горения (дымовых газов), которое выделяется в процессе работы практически любого котла (в т. ч. твёрдотопливного и газового), аккумулирует его и направляет изначальному теплоносителю для дополнительного полезного использования.

Так выглядит простой экономайзер для бытового котла

Что это такое и для чего нужен

По сути, экономайзер является опциональной деталью для котла, которая добавляет возможность предварительного нагрева теплоносителя без использования основной (высвобождаемой при сгорании топлива) тепловой энергии оборудования, что помогает максимально оптимизировать его работу:

  • избежать загрязнения воздуха – предотвращение выброса перегретых (угарных) газов способствует сохранению экологической и гигиенической чистоты;
  • продлить срок службы оборудования – быстрый нагрев и поддержание тепла позволяет не допускать пагубных для котла резких перепадов температуры;
  • уменьшить затраты на отопление – снижение потребления энергоносителей (на 4–18 %) в конечном итоге приводит к заметной экономии денежных средств.

Таким образом, в связке с автономными котлами большой мощности стоимость экономайзера окупается уже через 2–3 года постоянного использования.

Конструкция и принцип работы

В базовом исполнении устройство экономайзера представляет собой многоступенчатую систему трубок змеевидной или зигзагообразной формы. Эти трубки объединяются по несколько секций (общей конфигурации) в один блок, который в целях безопасности обшивается теплоизоляционным каркасом.

В нижней части конструкции находится впускная труба для подачи воды, а сверху – выпускная труба для забора теплоносителя. Также, непосредственно перед впускной линией монтируется предохранительный клапан : его главное назначение – защита мест соединения труб от резких скачков давления (гидроудара).

Выхлопные газы отдают тепло экономайзеру, встроенному в систему выхлопа.

Принцип работы экономайзера заключается в создании противоточной схемы движения нагреваемого элемента и уходящих дымовых газов: вода принудительно (насосом) нагнетается и последовательно идёт вверх, а продукты сгорания, наоборот, направляются вниз, что обеспечивает лучший теплообмен.

Читайте также:  Советы, как избавиться от белокрылки в теплице осенью

Виды экономайзеров

Процесс взаимодействия с теплоносителем, отличающий разные модели экономайзеров, позволяет отсортировать их по 2 основным направлениям:

  • поверхностные экономайзеры – нагревают воду перед её поступлением в котёл (питательные) или воду, попадающую, непосредственно, в систему отопления (теплофикационные), через передачу энергии тепла от поверхности стенок каналов;
  • контактные экономайзеры – нагревают теплоноситель за счёт прямого контакта высокотемпературных дымовых продуктов с водой, которая обязательно деаэрируется и применяется для горячего водоснабжения, в т. ч. технологического.

В зависимости от температуры внутренней среды экономайзер может быть как средством дополнительного подогрева, так и полноценным нагревателем:

  • экономайзер кипящего типа – доводит температуру воды на выходе вплоть до точки полного насыщения, т. е. кипения (соответствующей уровню давления в котле), по достижению которой происходит частичное (15–25 %) парообразование;
  • экономайзер некипящего типа – ограничен температурой воды при входе на 5–10°C выше точки конденсации дыма, а также при выходе ниже точки кипения на 20–30°C для индивидуального оборудования и на 40–50°C для группового.

Эти агрегаты требуют разного функционального обеспечения: так, например, «некипящий» тип обязательно дополняется коллекторами, термометрами, реле управления, манометрами и другими подобными устройствами, а «кипящий» – сгонными и обводными линиями, освобождающими пути выхода в барабан котла.

Также экономайзеры классифицируются по материалу изготовления труб, которым определяется их возможность работы с высокими температурами:

  • стальной экономайзер – устанавливается на котлы с любым давлением и может быть как «кипящим», так и «некипящим». Изготавливается из гладких змеевиков (dH=20–40 мм), размещаемых, обычно, в шахматном порядке (реже – в коридорном). Единственный существенный недостаток – склонность к коррозии.
  • чугунный экономайзер – обладает устойчивостью к физическому и химическому воздействию, но подходит для котлов с давлением не более 2,4 МПа и бывает только «некипящим», т. к. кипение разрушит его. Состоит из оребрённых труб (dH=60–80 мм), которые компонуются на поверхности нагрева в 1 или 2 колонки.

С целью повышения тепловосприятия и большей компактности предусмотрено также совершенствование конструкции стального экономайзера:

  • плавниковый экономайзер – собирается изначально из труб плавникового профиля или обычных гладких труб с приваренными прямоугольными плавниками;
  • мембранный экономайзер – изготавливается вручную из гладкотрубных змеевиков, ровные участки которых закрываются сплошными стальными листами.

Эти виды имеют свои преимущества: при одинаковом расходе металла и энергии на тягу трапециевидная поверхность нагрева уже округлой на 25–30 %, что в целом позволяет уменьшить габариты и вес экономайзера на 40–50 %, а кроме того полосовая сталь дешевле трубной, т. е. финансовая экономия очевидна.

Инструкция по изготовлению водяного экономайзера для парового котла

Если под рукой есть набор нержавеющих труб, устройство для их сгибания и сварочный аппарат, то можно попробовать самостоятельно произвести расчёт всех параметров и изготовить простой водяной экономайзер парового котла своими руками.

Ориентироваться можно на чертёж типовой конструкции стального агрегата.

Схемы конструкции

Типовые конструкции экономайзеров набираются из гладкотрубных змеевиков длиной 1820 мм, диаметром 28×30 мм и радиусом гиба 50 мм. Сами места гибов отклоняются в угол на 5°, что позволяет разместить рядом несколько змеевиков и создать более высокоплотный пучок с шагами S1=70 и S2=50 мм. На фото ниже представлены стандартные подробные чертежи.

Схема экономайзера с двумя размещёнными в единой плоскости змеевиками. Схема экономайзера с тремя размещёнными в единой плоскости змеевиками.

Рекомендации по сборке

Компоновку домашнего водяного экономайзера рекомендуется проводить по 3–8 труб в одном ряду, при этом в каждый объединённый пакет оптимально включать только по 8–10 рядов, а их высота не должна составлять более 100 см для тесного размещения и 150 см для относительно редкого размещения труб.

Между пакетами предусматриваются лазы по 550–600 мм, что облегчает осмотр и ремонт экономайзера. Кроме того нужно рассчитывать сборку так, чтобы обдувочному аппарату не пришлось охватывать более 4 труб в горизонтальном ряду и более 8 самих рядов – это обеспечит хорошую очистку поверхности нагрева.

Монтаж и подключение к котлу

Наиболее компактные бытовые экономайзеры можно монтировать на весу, в остальных же случаях конструкцию монтируют на пол. При покупке экономайзера завод-изготовитель сам формирует блоки и уже в таком виде поставляет, поэтому в этом случае можно сразу приступать к монтажу:

  1. Подготовить фундамент, проложив его листовым или шнуровым асбестом.
  2. Собрать конструкцию и калачами объединить отдельные блоки друг с другом.
  3. Сварить корпус устройства и приварить импульсные камеры к патрубкам.
  4. Единым швом приварить газовый короб с взрывозащитным клапаном.
  5. Подвести короб по каналу питательного трубопровода к отопительному котлу.
  6. Установить систему импульсной очистки (если она предусмотрена проектом).

Газовый короб с предохранительным клапаном приобретается отдельно.

Перед вводом в эксплуатацию обязательно осматриваются все швы и соединения, а также проводятся гидравлические испытания. Если обнаруживается несовпадение отверстий под болты у трубы и калача, то необходимо поднять секцию до нужного уровня и при помощи прокладок закрепить в этом положении.

Читайте также:  Технология и нюансы облицовки дома кирпичом

При установке параллельных коллекторов с 2 или 3 подводами нужно устанавливать (с обеих сторон) стальные конусные и паронитовые прокладки.

Экономайзер, как и другие хвостовые поверхности котла, желательно крепить сзади – в самом конце газового тракта (за 3–5 м до стены). Но если ввиду ограниченности пространства это сделать не получается, то можно сместить его на одну из боковых сторон (при выборе свободного направления отвода газов).

Обслуживание и ремонт

Конструкция экономайзера довольно примитивная, поэтому в нём просто нечему ломаться. Главная опасность – нарушение герметичности системы, при котором перестаёт поддерживаться необходимый для работы уровень давления и может появиться течь. Эта проблема решается путём заделывания дыр сваркой.

Способы очистки экономайзера

Внешняя очистка агрегата осуществляется обдувочным аппаратом, а для внутренней очистки был изобретён специальный способ – «продувка водой»:

  1. В барабан котла подаётся горячая питательная вода, вырабатывается пар.
  2. Продувочная вода по трубопроводу подаётся в обмывочный аппарат.
  3. Аппарат в свою очередь направляет воду на внутреннюю поверхность нагрева.
  4. Под давлением поверхность очищается от слипшихся топливных отложений.

Использование продувочной воды повышает экономичность и надежность оборудования, а также снижает риск образования сернокислотной коррозии.

В заключении стоит отметить, что экономайзер водогрейного котла – это, конечно, сравнительно новое в бытовом плане устройство, но, как показывает опыт промышленного использования, именно концепция его развития является наиболее перспективой для повышения прямой теплоотдачи даже небольших котлов.

Для чего нужен экономайзер котла и можно ли сделать своими руками

Экономайзер котла — это такое устройство, которое имеет большую историю эксплуатации. Название свое он берет от английского слова «economize» — «сберегать», а развитие получил в 1893 году месте с созданием в России первого водотрубного парового котла Шухова.

Сегодня такие агрегаты применяются повсеместно, когда вода подогревается в регенеративном цикле, начиная от индивидуального отопления до крупных энергетических систем генерации. Без использования этого простейшего устройства невозможно получить КПД котлоагрегатов на уровне 90-95 %.

  • 1 Для чего нужен экономайзер
  • 2 Принцип работы
  • 3 Как сделать своими руками
  • 4 Установка экономайзера в системе

Для чего нужен экономайзер

Экономайзер экономит расход топлива, за счет использования тепла уходящих газов из топочного пространства котлоагрегата, при этом они теряют свою температуру на нагрев воды поступающей в котел. Чем больше температура питательной воды и меньше температура уходящих газов, тем выше КПД котла.

Рассчитывают поверхности нагрева экономайзера таким образом, чтобы температура газов на выходе из него была не ниже 55 С, во избежание образования конденсата в хвостовой части котла. Это очень негативное явление, поскольку при наличии воды из дымовых газов выделяется агрессивная серная кислота, разрушающая металлические поверхности нагрева.

Для увеличения теплосъема с единицы площади экономайзера, его трубную часть располагают в шахматном порядке или в виде пакетов змеевиков. Такая конструкция замедляет скорость движения уходящих газов, в связи, с чем увеличивается теплоотдача и газовая среда лучше нагревает воду.

Принцип работы

Для того чтобы максимально забрать теплоту дымовых газов разработчики решают две задачи:

  1. Замедление скорости движения газов в межтрубном сечении поверхности нагрева.
  2. Увеличение контакт дымовых газов через развитую поверхность нагрева экономайзера.

Для этого конструкционно экономайзер выполняют из пакетов труб с продольным оребрением. Такие трубы соединяются между собой по движению воды дугами. Пакеты устанавливаются в металлическом каркасе на расстоянии, достаточном для прохода газов.

В барабанных паровых котлах питательная вода в экономайзер поступает при помощи питательного насоса с давлением выше рабочего давления пара в котле. Вход осуществляется через специальные коллекторы. Вода и дымовые газы движутся по принципу противотока, то есть навстречу друг другу. Вода идет по трубному сечению, а газы по межтрубному.

Во фланцах оребренных труб устроены специальные канавки, в которые закладываются шнуровой асбест для защиты от перетоков газа. Движение уходящих газов принудительное и обеспечено разряжением, создаваемое дымососом.
Виды экономайзеров и их конструкция

В теплоэнергетике применяют различные виды экономайзеров, которые различаются по виду нагрева среды, материалу поверхности и вариантами компоновки:

  1. Кипящего и некипящего типа.
  2. Газовые промышленные, установленные в паровых или водогрейных котлах.
  3. Изготовленные из стали или чугуна.
  4. По взаимодействию с дымовыми газами — контактные и поверхностные.
  5. По форме труб — ребристые и гладкотрубные.

Кипящие (стальные) и некипящие (чугунные) экономайзерные устройства различаются максимальной температурой нагрева питательной воды. Чугун отличается стойкими антикоррозионными и износостойкими качествами и способен вынести сильные гидроудары и механические усилия.

Но в нем нельзя нагревать воду до температуры кипения. Чугунные трубы при кипении воды лопаются. Процесс сопровождается резким снижением давления в паросиловом тракте котла, интенсивном парообразовании оставшейся воды, что приводит к взрыву парогенератора.

Стальные пакеты формируются трубами с диаметрами от 32 до 40 мм, установленных в шахматном порядке на общем каркасе, который не только закрепляет пакеты с необходимым просветом для прохода дымовых газов, но и несет весовую нагрузку многотонной конструкции.

Читайте также:  Тумба под аквариум своими руками

На практике такая система способно выдержать повышенное давление и высокие скорости среды. Единственным недостатком, мешающим повсеместному использованию — является, низкие антикоррозионные свойства стали.

Поэтому для этого типа используются дорогостоящие марки нержавейки, их применение выбирают только, когда это экономически оправдано.

Как сделать своими руками

Монтаж экономайзера в домашних условиях вполне оправдан, поскольку в индивидуальных отопительных устройствах не используют среды с высокими параметрами по давлению и температуре, а значит, нет жестких требований по материалам и конструкции установки.

Технические условия для устройства экономайзера для автономного отопления:

  1. Выбирают тип металла для конвекторной системы. Лучший вариант — пищевая сталь, которая увеличивается КПД и срок эксплуатации экономайзера. Не рекомендуется к использованию оцинкованной стали, поскольку при температуре свыше двухсот градусов, начинается процесс выделения токсических веществ.
  2. Учитывают диаметр трубы, который обязан соответствовать размерам дымоотвода.
  3. На внешней поверхности наваривают газовые карманы, для циркуляции. Их обычно выполняют из труб малого диаметра, пластин профиля.

Для выполнения монтажных работ используют сварочный агрегат и делают нарезку труб:

  1. Основная труба для корпуса, с диаметром равным дымоходу – 0.5 м;
  2. Труба вспомогательная диаметром 32-50 мм, длиною на 10 см короче основной, до 8 штук.

Порядок выполнения работ:

  1. Трубы с меньшим диаметром приваривают по кругу на равном расстоянии внутри основной трубы.
  2. Основную трубу термостойким герметиком соединяют с дымоходом и«надевают» для защиты базальтовый кожух.
  3. Поверхность обрабатывают чёрной жаропрочной краской, для повышения теплоотдачи.
  4. Можно для корпуса использовать трубу – 1 мм и лист металла — 0,5 мм. К трубе прикрепляют карманы из листа, сформировав равные волны и закрепив их клёпками. Работы проводят без использования сварочного агрегата.
  5. Устройство размещают у основания дымохода.
  6. Рядом с экономайзером не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы.

Установка экономайзера в системе

Поставка заводских экономайзеров происходит блоками. Перед монтажом изготавливают усиленный фундамент, способный нести нагрузку не только от трубных пакетов, но и от водяной среды. Блоки соединяют между собой по водному потоку калачами, а каркас закрепляется сваркой.

Импульсные камеры соединяются приваренными патрубкам. Безопасность газового короба усиливают взрывными предохранительными клапанами. Системы импульсной очистки устанавливается согласно проекту и расчетным схемам обвязки.

Во время монтажа между фундаментом и корпусом прокладывают асбест для плотности конструкции от поступления дымовых газов. Сверху приваривают по контуру стальную полосу, для противодействия выдувания уплотнений.

Порядок крепления экономайзера. Нижнюю раму приваривают к закладным элементам, установленным от камер газоимпульсной очистки. По окончанию монтажа устройства, проводят гидравлическое испытание.

Параметры давления в МПа и технология испытаний регламентируются заводом-изготовителем и должны соответствовать государственным нормам и правилам безопасной эксплуатации, предъявляемых к подобным сосудам.

Таким образом, подводя итог, можно отметить, что экономайзер служит для повышения эффективности котлоагрегата, конструкционно он не является сложным для изготовления его своими руками в домашних условиях.

Небольшие экономайзеры получили широкое распространение в отопительных бытовых системах бань, прачечных комплексах, больницах и общественных учреждениях.

Экономайзеры паровых и водогрейных котлов

Опубликовано: 28 февраля 2011 г.

В. Котлер, к. т. н., В. Янкелевич

Экономайзер – устройство для подогрева питательной воды уходящими из котла продуктами сгорания с целью дополнительного использования тепла сожженного топлива.

Для промышленных паровых котлов с давлением пара до 1,3–1,6 МПа (котлы ДЕ, ДКВР, импортные) температура кипения воды и насыщенного пара составляет 195–200 °С. Соответственно температура уходящих газов за котлом – порядка 250–300 °С в зависимости от вида топлива. Температура питательной воды после деаэраторов атмосферного типа – 100–105 °С. Если подавать эту воду непосредственно в барабан котла, то она будет догреваться до температуры кипения за счет конденсации части пара. При этом температура поверхностей нагрева котла будет практически равна температуре насыщения (кипения), и температура уходящих газов, которая определяется в первую очередь степенью нагрева поверхностей, не изменится. Для возможности использования тепла уходящих газов и снижения расхода топлива необходимо выделить отдельную поверхность нагрева с относительно низкой температурой – экономайзер.

Рис. 1. Транспортабельные блоки экономайзеров. Входной и выходной трубопроводы воды выведены вверх. Продукты сгорания проходят сверху вниз. В центре торцевой стенки отверстия для аппаратов очистки.

В него поступает вода из атмосферного деаэратора с температурой 100 °С и подогревается до 150–160 °С. За счет этого температура уходящих газов снижается до 145–180 °С в зависимости от вида топлива, а расход топлива уменьшается на 10–12 %.
Экономайзеры могут быть кипящими и некипящими. В первых вода может догреваться до кипения и даже кипеть. Допускается испарение части воды (до 15–25 %).
Экономайзеры включаются по схеме противотока по отношению к продуктам сгорания, а вода в них нагревается до кипения постепенно. Горячие продукты сгорания из котла обтекают сначала самую горячую часть экономайзера, затем постепенно проходят через холодную часть и соответственно охлаждаются.
Конструктивно экономайзеры могут быть выполнены из змеевиковых гладких или оребренных труб. Иногда используют плавниковые трубы (при установке их по ходу движения газа).

Читайте также:  Чем приклеить линолеум к фанере на полу?

Рис. 2. Чугунные трубы монтируются фланцами впритык так, что фланцы образуют торцевую стенку экономайзера. Уплотнение стенки производится асбестовым шнуром, который укладывается в канавки между фланцами. Движение воды по трубам обеспечивается полукруглыми калачами

Для котлов ДЕ и ДКВР чаще всего используют чугунные экономайзеры из оребренных труб. Наружный диаметр труб – 76 мм, толщина стенок трубы – 8 мм, ребра – 146×146 мм. Эти экономайзеры могут быть только некипящими – температура воды на выходе должна быть ниже температуры кипения воды не менее чем на 20 °С. В горизонтальной плоскости число труб в пакете определяется по оптимальной скорости продуктов сгорания, количество которых зависит от паропроизводительности котла. Скорость дымовых газов, проходящих через пакеты экономайзера, обычно принимают 6–9 м/с. Число горизонтальных рядов экономайзера рассчитывается исходя из требуемой поверхности нагрева. Расчетная скорость воды в трубах некипящего экономайзера должна быть не менее 0,5–0,6 м/с.
Блочные чугунные экономайзеры производства Кусинского литейно-механического завода состоят из пакетов труб с оребрением, соединенных между собой и заключенных в каркас с теплоизоляционной обшивкой. По желанию заказчика предусмотрена комплектация коробом для подвода газов. Эти экономайзеры предназначены для нагревания питательной воды в паровых и водогрейных стационарных котлах с рабочим давлением до 2,4 МПа. Предельное рабочее давление в экономайзере – 2,5 МПа. Возможно использование паровой или газоимпульсной очистки поверхностей нагрева.

Рис. 3. Экономайзер из чугунных труб в сборе. Видны чугунные калачи. Продукты сгорания проходят сверху вниз

Экономайзеров производства Бийского котельного завода устанавливаются за котлами, работающими только на газе, не содержащем серы и при наличии деаэраторов атмосферного типа. Экономайзеры набираются из змеевиков длиной 1820 мм с радиусом гиба 50 мм в пакеты. Диаметр стальных труб 28×3 мм. Расстояние для лазов между пакетами – 450 мм.

Рис. 4. Стальной экономайзер в виде транспортабельного блока. Обшит металлическими листами. С правого торца видны входной (снизу) и выходной (сверху) коллекторы. В центре – лаз в пространство между пакетами змеевиков. Вход продуктов сгорания сверху, выход – снизу.

Теплофикационные экономайзеры используют и для водогрейных котлов с целью дополнительной утилизации тепла продуктов сгорания. Их эффективность по экономии топлива будет существенно ниже, чем для паровых котлов – не более 4–5 %.

Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давления

Оребренные трубы экономайзеров собраны в пакеты на фланцах с калачами. Периодически требуется ремонтировать уплотнения.
Общей проблемой для экономайзеров во многих случаях является отсутствие надлежащей деаэрации питательной воды. Наличие в питательной воде растворенного кислорода ведет к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб. Особенно страдают от этого стальные экономайзеры. В случаях, когда нет полной уверенности в надежной работе деаэратора, лучше использовать чугунные, которые мало чувствительны к внутренней коррозии труб.
Все проблемы, характерные для экономайзеров паровых котлов, в полной мере относятся и к теплофикационным экономайзерам.

При сжигании природного газа

Природный газ – наиболее чистое топливо. Единственная проблема – возможность конденсации влаги из продуктов сгорания. При температуре стенки трубы около 57 °С и ниже на наружной поверхности труб начинает осаждаться конденсат. Из-за наличия в продуктах сгорания углекислоты (от сгорания содержащегося в природном газе углерода) и следов азотной кислоты (образуется при горении любого топлива из азота воздуха) конденсат имеет кислую реакцию – показатель рН может быть равен 4,0 и ниже.
В связи с выделением кислого конденсата из продуктов сгорания возможна коррозия наружных поверхностей труб. Поэтому необходимо принимать меры для поддержания температуры питательной воды на входе в экономайзер не ниже 60–70 °С. При невозможности стабильной работы котла с такой температурой питательной воды на входе в экономайзер также целесообразно устанавливать чугунные экономайзеры.

При сжигании мазута

В качестве топлива в промышленных и отопительных котельных обычно используют сернистый мазут с содержанием серы от 2 до 3,5 %. Основная часть серы при сгорании окисляется до сернистого ангидрида SO2, но очень малая часть окисляется до серного ангидрида SO3. В присутствии водяного пара на наружной поверхности труб конденсируется серная кислота, которая может быстро вывести из строя стальной экономайзер. При использовании в качестве топлива сернистого мазута необходимо использовать только чугунные экономайзеры. Однако и они при длительной работе котлов на мазуте могут подвергаться сильной коррозии. Обычно разъедаются кислотой ребра труб, из-за этого эффективность теплообмена снижается, увеличивается расход топлива.

Заключение

По всем изложенным выше причинам чаще всего используются чугунные экономайзеры, хотя они могут иметь бόльшие габариты и обладают повышенными требованиями относительно обслуживания и ремонта по сравнению со стальными змеевиковыми.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: