Топовая баня
Назад

Печь для бани с паровой пушкой

Опубликовано: 24.03.2020
0
1

Паровая пушка, как средство повышения качества парогенерации

Вы наверняка слышали от банщиков с большим практическим опытом, что пар бывает «тяжелым», «сырым», «легким», «кисейным», «вязким» и так далее. От его качества, соответственно воспринимается и комфортность пребывания в парной, ощущения от процедур. Установлена строгая закономерность: чем выше температура воздуха в парном помещении — тем ниже должна быть абсолютная влажность.

Например, суховоздушная баня, которую некоторые ошибочно называют финской сауной, нередко имеет температуру воздушной среды порядка 105 — 120 градусов Цельсия. Вполне естественно, что влажность воздуха при таких значениях температуры не должна превышать 15 % в абсолютном исчислении, иначе комфортного пребывания в таких условиях, даже для подготовленного и закаленного человека, — не достичь. С другой стороны, существуют сугубо паровые бани, ярким представителем которых выступает восточный хамам. Здесь ситуация обратная.

Абсолютная влажность воздуха составляет показатель 85 % и выше, вплоть до 100 %, однако и температура воздушной среды здесь довольно низкая, порядка 45 градусов Цельсия. Безусловно, вкусы почитателей бани весьма разнообразны и противоречивы, и существует общепринятое соотношение так называемого «золотого пара», точнее наиболее комфортный усредненный баланс показателей температуры и влажности. Но для его достижения необходимо четко и точно регулировать процесс парообразования.

Банные старожилы в один голос скажут, что качественный пар должен быть:

  • Легким и прозрачным. Среди банных эстетов для него даже подобралось соответствующее выражение — «кисейный пар»;
  • Уверенно формировать под потолком парного помещения вполне осязаемый «паровой пирог», от которого по мере необходимости уверенными движениями банного веника можно отнимать порции и распределять по полкам или внутреннему объему парной в целом. В немецких банях для этой цели существует даже должность «банного дирижера»;
  • Мелкодисперсным. Именно мелкая фракция водяного пара обуславливает его проницаемость и воздушность. Он не обжигает бронхи, находиться в таком паровом облаке легко и комфортно. Дисперсность пара зависит от многих факторов: температуры контактной поверхности, теплопроводности и теплоемкости материала, площади соприкосновения, однородности температурных зон в объеме печки каменки и прочего.

Чем выше температура камня банной печи, чем больше площадь контакта, чем более развита теплоемкость каменной засыпки, тем, соответственно больше шансов получить пар приемлемого качества. Однако, что мы имеем в реальности:

  1. Большинство каменных корзин имеют очень неоднородную структуру прогрева всего объема камня. Внизу камень более разогрет, нежели в верхней части, которая и контактирует с водой, во время парообразования. Недостаточная температура верхней части каменки провоцирует генерацию крупнодисперсного тяжелого пара.
  2. Для прогрева всего объема каменной корзины до необходимой температуры нужно время и топливо. Особенно актуален этот пункт для печей с большим количеством материала в каменке.
  3. Даже если вода и попала на хорошо разогретые нижние слои, поднимающийся кверху пар будет проходить сквозь толщу камня с недостаточной температурой и снова потеряет свою кондицию.

Что собой представляет конструкция, получившая в обиходе наименование паровой пушки. В принципе, она подтверждает старое правило, что все гениальное просто. Как мы уяснили из предыдущих разделов для получения хорошего пара необходимо подать определенное количество воды на камни, имеющие достаточно высокую температуру и залегающие в глубине корзины. Для этого, в практику вошла конструкция состоящая из:

  • Приемной горловины в виде воронки достаточного объема, снабженной обратным клапаном. Очень часто роль клапана играет подпружиненная пластинка, которая открывается под весом жидкости и закрывается после опорожнения сосуда, препятствуя выбросу раскаленных капель в обратном направлении;
  • Гибкой трубки из жаропрочной коррозионностойкой стали, которая выполняет роль проводящей магистрали для жидкости. Ее длина и диаметр напрямую зависят от характеристик каменки, ее размера, фракции камня и прочего;
  • Оконечника, который помимо функции распределения воды в массиве каменки, должен быть наделен достаточной механической прочностью и жаростойкостью при постоянном контакте с раскаленным камнем.

Печь для бани с паровой пушкой

Эта конструкция, призвана доставить и направить порцию воды к нижним, самым разогретым слоям каменной засыпки. Однако, она не решает основной вопрос остывания пара, проходящего сквозь верхние слои камня, имеющих недостаточную, с точки зрения качественного парообразования, температуру. Для преодоления этой проблемы конструкцию необходимо дополнить несколькими элементами:

  • Расширительным бачком, имеющим форму плоской коробки из нержавеющей стали, в котором, непосредственно, и будет происходить генерация пара. При расчете его объема полезно вспомнить правило, что 18 грамм воды при тепловом воздействии преобразуются в 22 литра пара. Герметичная коробка имеет два патрубка: один для подсоединения уже известного нам водовода, другой — выполняет роль исходящего паропровода;
  • Ввиду того, что конструкция в таком виде является менее мобильной, а генерация пара происходит в разогретом расширительном бачке, то водовод и паропровод рациональнее изготавливать из жесткой жаропрочной трубы, а не гофрированной, как в первом варианте;

Как мы видим ключевым фактором применения паровой пушки является цикличность ее действия: подали порцию воды — получили облако пара. В то же время есть методы постоянного получения пара, по примеру того же кипящего чайника,- и их реализует парогенератор.

Паровая пушка для печи бани

Получение легкого пара – основной вопрос для любителей русской бани и некоторыми банщиками рассматривается только при использовании устройства с названием паровая пушка для печи бани. Каждый конструктор по-своему может называть эту штуку: парообразователь, парогенератор или как то по-другому, но смысл остается самый простой – получение легкого пара при минимальной температуре камней.

Я не ошибся , когда сказал: «при минимальной температуре камня». Пар можно получить всегда! Достаточно нагреть камень до 80 градусов. Вода будет испаряться долго, но пар будет сырой. Камень будет сырым, вода будет покидать его медленно превращая парилку в душегубку.

Нагрузка на легкие и сердце при этом увеличиваются многократно.

Чтоб решить эту проблему и позволить париться еще до окончательного прогрева камня конструкторы начали включать в состав печей различного рода металлические карманы и пластины, которые позволяют воде для пара испаряться на более горячих поверхностях топки, которые напрямую облизываются огнем.

Предлагаем ознакомиться  Какой утеплитель лучше для бани и сауны? Лучшие утеплители для потолка, крыши, парилки и стен бани

Интуитивно понятно, что образовывая пар, камень или металл остывают и требуют некоторого времени для восстановления температуры. И, опять же, быстрее всего накопит энергии и нагреется дно топки, в которое ударяется тепловой поток огня внутри банной печи. Пока камень в каменке нагревается, дно топки имеет температуру на 200-300 градусов выше. Особенно в начале протопки печи бани.

Само название «паровая пушка» появилась благодаря тому, что пар должен образоваться не просто в каком то пространстве, а в трубе или канале. А сам поток пара должен не просто улетучиться, а тоже вылететь под давлением. Давление в пушке образуется не случайно. Его создаем мы, когда закрываем пар в замкнутом пространстве.

Многие любители бани на форумах делятся своими разработками. Те, кто имеет доступ к специализированному оборудованию, создают из нержавейки сложные конструкции каналов и воронок. Кулибины — самоделкины используют для этой цели просто куски труб и железных кружек. Лично я склоняюсь к использованию куска трубы с дырками и клапаном, предотвращающим выброс пара из паровой пушки обратно в воронку для подачи воды.

Приведу сравнительный анализ сложного заводского изделия паровой пушки и кустарного трубопровода – парообразователя.

  • Увеличенная площадь поверхности образования пара, большое количество каналов и дырочек для выхода пара, что позволяет равномерно распределить потоки пара по всему объему каменки
  • Безупречное качество конструкционных швов изделия
  • Отличный дизайн
  • Удобство воронки паровой пушки для подачи воды
  • Идеальная интеграция в печь, в случае изготовления заводом-производителем для конкретной модели банной печи
  • Сложная конструкция не позволяет одинаково легко быть установленной в любую банную печь. Это обусловлено разным конструкторским решением дна и свода топки. Идеальные печи для паровых пушек – печи с плоским дном, которое является одновременно сводом топки. А таких печей – очень мало.
  • Дороговизна — еще один большой камень в огород с названием паровая пушка для бани
  • Невозможность переделать конструкцию и проводить эксперименты с установкой, в т.ч. и при замене банной печи.

Самодельная паровая пушка для банной печи-каменки 1. Труба 2. Гайка-крышка 3. Стакан из нержавейки или лейка 4. Гайка соединения 5. Обратный паровой клапан

  • Это, пожалуй, единственные решения, которые позволяют идеально быть приспособленными к конструкции любой печи
  • Возможность использования отходов цветмета и китайских бытовых кружек и воронок из нержавейки обеспечивает невысокую цену изготовления, как говорится «на коленке»
  • Легкая укладка камня возле простой конструкции трубы и максимальное приближение инжекторных отверстий к металлическому дну каменки, т.е. к заоне высокой температуры поверхности.

задача пушки – доставить горячую воду (желательно кипяток) ко дну каменки при минимальном соприкосновении с поверхностью самой пушки. Почему? Все просто: сама пушка, находясь внутри каменки, нагревается вместе с камнем и не всегда имеет высокую температуру, как дно печи. Точнее сказать – никогда так сильно не нагревается, как дно. Если вода будет медленно протекать внутри каналов пушки.

То она и будет медленно испаряться на не очень горячих стенках прибора. Как результат – мы получаем не сухой пар внутри трубок. Если отверстий для выхода много или нет запорного клапана для этого пара, то этот пар может и не попасть на дно каменки и вылететь в сыром виде на камни. Подняться в парилку. Поэтому лучшая паровая пушка та, которая снабжена клапаном для пара.

Клапан не дает свободно вылететь пару в зону впускной воронки и пар под давлением, задерживаясь внутри металлической конструкции, устремляется в отверстия направленные ко дну каменки. А чем ближе ко дну, тем выше температура. Уже готовый пар, повторно попадая на стальное дно печи или камень, дополнительно разбивается на части и превращается в легкий пар.

При этом ценная энергия камня не тратится на сам процесс парообразования и камень не остывает так быстро, как если на него просто плеснули воды.

Идеальный вариант расчета параметров паровой пушки – когда пар образуется внутри трубок и вылетает ударяется об камень и дно. Не хуже вариант, когда пар образуется из выливающегося на дно каменки кипятка. Сталь мгновенно охлаждается, но успевает образовать пар, который поднимаясь вверх, сквозь камни догревается и перегревается.

  1. Подача в воронку кипящей воды для наименьшего охлаждения конструкции пушки
  2. Создание давления внутри парообразователя, которое препятствует свободному выходу пара из трубок в сыром виде.

    Наличие обратного клапана

  3. Максимальное приближение трубок паровой пушки к дну каменки
  4. Возможность добавления в пар ароматических масел

В интернете можно найти и такие паровые пушки для бани, которые не соответствуют названию. Вот пример такого устройства.

Практически оно бесполезно как пушка и претендует на роль лишь рассекателя потока воды, да и то с большой натяжкой. Вода просто попадает на камень ближе ко дну топки.

Самодельные парообразователи из куска трубы проще чистить от накипи, чем сложные угловатые конструкции.

Конечно, идеальным вариантом являются паровые пушки с дозаторами подачи воды, сделанные на заводе-производителе банной печи. Они учитывают все особенности конструкции и создают для пара самый длинный канал прогрева.

Наличие дозатора делает возможным перманентную подачу пара в течение всего времени парения. Но суть заключается именно в том, что перегретый пар можно получить легче во время «залпа». Залп может быть организован и при поддаче воды в закрытую каменку.

Предлагаем ознакомиться  Высота этажа для бани

Не редко выплеск пара приводит к шуму фольги и открыванию дверей в парилку из-за получающегося удара.

Закладка Постоянная ссылка.

Как сделать парогенератор (паровую пушку) для бани своими руками — пошаговая инструкция с фото, чертежами и видео

Паровая пушка для банной печи — это устройство, предназначенное для подачи воды в наиболее разогретую часть каменки печи с целью получения максимально сухого мелкодисперсионного пара. Обычно она изготавливается из металлических труб, которые располагаются внутри каменки таким образом, чтобы с одного конца можно было залить воду, а с другого получить пар.

Есть конструкции, которые предусматривают вывод второго конца трубы наружу, а есть сконструированы таким образом, что вся залитая в каменку вода там же и остаётся, чтобы полностью испариться при контакте с перегретыми камнями.

задача при проектировании парогенератора заключается в том, чтобы как можно большая поверхность металлических стоков для воды контактировала с камнями в печи. При этом трубы нужно располагать максимально близко к камням, разогретым в наибольшей степени, то есть в местах их контакта с поверхностью металла топки.

Особенно актуально использование паровой пушки в печках, где присутствует только открытая каменка. Дело в том, что получить качественный пар, оптимально подходящий для парения в режиме русской бани, от печи с открытой каменкой практически невозможно. При подаче воды на камни, находящиеся во внешних слоях, которые ближе к человеку и дальше от каменки, жидкость превращается в достаточно сырой крупнодисперсионный пар, как при кипении чайника на плите.

А максимальный комфорт обеспечивает только сухой, мелкодисперсионный пар, полученный от контакта воды с самыми разогретыми элементами печи — топкой или камнями, находящимися в непосредственном контакте с ней. Поддать воду сразу на топку нельзя, так как её отделяет от парильщика слой камней, и, чтобы доставить туда воду, были придуманы паровые пушки.

процесса использования паровой пушки:

Их конструкции могут быть совершенно различными, в зависимости от уровня изобретательности мастера и его желания получить максимальный эффект и удобство в процессе использования парогенератора. Наиболее простое решение — это металлическая труба диаметром 5-7 см, которая вставляется в пространство каменки, после чего происходит закладка камней.

Использовать такое решение можно только в качестве минимального эксперимента, так как заливать в него воду будет сложно. Нужно как минимум снабдить конструкцию воронкой для удобной подачи жидкости. Устранив этот недостаток, всё равно остаётся проблема, возникающая из-за небольшого размера трубы. Воды в неё залить можно только совсем немного, а повторять процедуру допустимо только со значительными промежутками в 5-7 минут, чтобы труба и каменка возле точки залива воды успела снова хорошо прогреться.

Рассмотрим более сложные устройства, спроектированные для удобства использования и получения наиболее эффективного процесса производства пара.

Для начала предлагаем простую конструкцию из металлической гофрированной трубы диаметром 4 см.

Первый этап — изготовление нижних участков трубы с отверстиями для выхода пара. Диаметр каждого отверстия примерно составляет 8-10 мм. Эти трубки с загнутыми вверх концами размещаются в самом низу открытой каменки печи (в данном случае модель Шилка).

В изогнутые концы вставляется вертикальная труба подачи воды.

На верх трубы подачи устанавливается воронка для удобства заливки жидкости.

В качестве камня для каменки в данном примере используются фарфоровые шарики.

А так выглядит вся конструкция в сборе.

На фото можно видеть, что обе паровые пушки размещены на противоположных краях топки параллельно друг другу и каждая имеет свою воронку. В процессе парения этот парогенератор показал следующую эффективность. За 2 с половиной часа парения при температуре от 65 °С до 95 °С было израсходовано три с половиной литра воды.

Следующая модель также достаточно простая, но имеет выход трубы из каменки.

Так как труба размещается в печи Ламель от Ферингера, то в ней есть возможность сделать вывод пара в верхнюю часть каменки — прямо под облицовку. Отверстия в нижней части трубы не сделаны, поэтому пар образовывается внутри трубы из нержавейки в процессе движения воды в зоне разогретых камней и выходит с другого конца, подключенного к верхней части каменки.

Дополнительно были размещены небольшие отрезки труб для обеспечения свободного прохода воздуху от конвекционной решетки к верху каменки.

Вот так выглядит паровая пушка в собранном виде с заполненной каменкой и установленной облицовкой.

При тестировании агрегата было залито сразу 2 л воды в трубу. Разогрев топки начался с температуры 20 °С и в течение полутора часов она выросла до 43 °С под потолком при влажности 57%. При этом в топочном отделении сгорела только половина заложенных туда изначально дров. В дальнейшем в парилке поддерживалась средняя температура 50 °С с влажностью от 50% до 60%. Также была замерена минимальная температура пара на выходе из трубы, которая составила 340 °С.

Далее выкладываем более сложные сварные и сборные парогенераторы, требующие определенных специальных навыков для сборки.

На фото выше можно видеть основу для парогенератора, которая устанавливается в каменку. Для подачи воды нужно просто вставить в верхнее отверстие трубу подходящего диаметра с воронкой на другом конце.

Следующая пушка изготовлена на основе всё тех же гофрированных труб с отверстиями, только добавлен разветвитель из стальных труб, соединенных фитингами.

Предлагаем ознакомиться  Чистильщик печных труб дымоходов

Фото для сравнения с размерами баллона монтажной пены и способ изготовления отверстий.

Ниже на основе того же разветвителя более сложная конструкция с длинным металлическим шлангом с периодическими прорезями по длине.

Вода полностью испаряется из бачка за 5 минут и даёт очень лёгкий пар.

Как видно на представленных примерах самодельных паровых пушек, самостоятельно можно изготовить парогенератор гораздо более сложный и эффективный, чем имеющиеся в продаже заводские модели. Остаётся только выбрать подходящую модель и либо сделать полный аналог, либо взять её за основу для создания собственной конструкции с учётом особенностей своей печи.

Оздоровить организм и получить массу удовольствия поможет регулярное посещение парной. Для получения пара большинство любителей бани по старинке время от времени плещут воду на горячие камни, но можно сделать парогенератор своими руками, который будет вырабатывать оптимальное количество пара, не тратя при этом слишком много воды.

У заводских аппаратов сделано программное управление, позволяющее выставить режимы русской бани, финской сауны или турецкого хамама. Для этого регулируется температура и объём подаваемого пара. Парогенератор для бани, сделанный своими руками, тоже можно приспособить для всех трех режимов. Полученный пар будет более деликатным, чем при жестком поливании водой раскаленных камней.

Отбрасывая различия в традиционных способах строительства и выборе материалов для каждого вида бани, можно выделить главные особенности русской, финской парной и хамама, заключающиеся в действующем режиме температуры и влажности воздуха:

  1. В русской бане нужно обеспечить температуру в среднем 60 и примерно такую же влажность воздуха в процентах.
  2. необходима самая высокая влажность (до 90%), но невысокая температура (40-45).
  3. В финской сауне сухой горячий (100) воздух с влажностью около 10-15%.

Сухость горячего воздуха в сауне обеспечивается открытой дверцей печи, чтобы горячие камни эффективнее удаляли влагу. Генератор пара здесь устанавливать не обязательно, подойдет паровая пушка небольших размеров.

В хамаме, где требуется большое количество пара невысокой температуры, можно создать такой режим, выливая на горячие камни много воды, но нужен большой объем печи. Здесь незаменим парогенератор, который гарантирует выработку легкого дисперсного пара, а не тяжелого и сырого.

Русская парная является комбинацией сауны и хамама, вбирая их лучшие стороны. Добиваться нужных показателей можно с помощью достаточно производительного парогенератора, вырабатывающего пар повышенной температуры.

Дополнительным преимуществом использования парогенератора является ускоренный нагрев помещения (особенно это актуально в холодное время) и продолжительное сохранение тепла.

Принцип действия парогенератора напоминает кипение воды в чайнике, когда пар выделяется через узкий носик. С помощью клапана сверху герметично закрытого резервуара регулируется уровень давления внутри. От давления зависит температура пара. Таким образом, создаются разные виды бань.

Чтобы использовать генератор пара вместе с печью-каменкой, нужна такая конструкция, чтобы пар из аппарата поступал на камни с целью дополнительного подогрева. В результате парогенератор потребляет меньше электричества, а из-за небольшого снижения нагрева камней продлевается эксплуатационный срок печи.

Основными конструктивными узлами парогенератора являются:

  • резервуар для воды;
  • нагревательные элементы;
  • камера испарения;
  • датчики и клапаны, обеспечивающие безопасность;
  • блок управления.

С внешней стороны металлического корпуса находятся:

  • патрубок для выполнения подсоединения к водопроводу;
  • кран для слива;
  • несколько разъемов для подключения датчиков;
  • выход паропровода;
  • устройство управления.

Важно: Чтобы обустроить скромную парную объемом до 5 куб. м мощность генератора пара должна составлять 4-5 кВт. Для больших помещений  до 18 куб. м нужно минимум 12 кВт.

В зависимости от типа нагревательных элементов парогенераторы бывают:

  1. Печные. На боковых стенках печи делаются специальные узкие камеры, в которые заливается вода. Она греется от огня печи и испаряется после закипания.
  2. Электродные. Нагрев жидкости основан на принципе протекания тока между электродами.
  3. С применением трубчатых нагревательных элементов – ТЭНов.
  4. Индукционные. Конструируется полый контур из металла, нагревающийся от токов самоиндукции. Жидкость циркулирует внутри контура.

Методы подачи воды

Парогенератор: от простого — к сложному

Вообще то, постоянная, а не цикличная генерация пара — прерогатива бань восточного типа, прежде всего хамам. За счет низкой температуры и чрезвычайно высокой влажности получить необходимый объем пара цикличным методом невозможно. Не следует забывать, что пар остывая, конденсируется обратно в жидкость и этот процесс идет постоянно.

Самый простой метод пришел к нам со времен древнеримских терм. Большие котлы с водой кипели, и получаемый пар по специальным каналам подавался в парильное помещение. В современной интерпретации этот метод реализуется следующим образом. Металлическая банная печь оснащается открытой водяной рубашкой, широкая контактная поверхность которой способствует постоянному испарению воды по мере выхода отопительного прибора на номинальный режим работы. Открытая схема предопределяет несколько важных моментов:

  1. Визуально легко контролировать уровень воды в рубашке и восстанавливать его, по мере необходимости.
  2. В холодное время года отсутствует опасность замерзания и разрыва контура.
  3. Испарение происходит равномерно со всей поверхности гидравлической обвязки.
  4. Открытую систему легко обслуживать и ремонтировать. Она в меньшей степени подвержена процессам образования накипи.

В то же время, она имеет и ряд недостатков:

  • Продолжительное время выходит на рабочий режим;
  • Тяжело управляется;
  • Не предоставляет возможности получения «ударных» порций пара, а в той же русской бане это одна из ее изюминок.

Этот вариант представляет плеяду, так сказать пассивных парогенераторов, но есть еще и генераторы активные.

Заключение

Подводя итоги, хочется отметить следующее. Стабильная генерация качественного пара достаточно нетривиальная задача и зависит от реализации целого комплекса мероприятий, начиная от эффективности печи и заканчивая качеством материала каменной засыпки. Общепринятая практика подразумевает для насыщения парного помещения перегретым паром расход тепловой энергии порядка 10 кВт на квадратный метр площади, при высоте потолков 2300 мм. И что бы не обещали производители и продавцы разнообразнейших чудо — конструкций,- законы физики непоколебимы. Чудес не бывает.

, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector