Как заварить теплообменник газового котла: инструкция по самостоятельному ремонту

Варианты сварки чугуна и их краткие характеристики

В зависимости от требований к прочности и характера повреждений чугунных деталей применяют один из нескольких способов сварки.

Горячая сварка

Горячую сварку применяют в тех случаях, когда необходимо получить высокую обрабатываемость шва и близость его состава и структуры к остальной массе чугуна. Свариваемые части подготавливают, как описано выше, и прогревают до температуры 700°C. При необходимости перед нагревом устраивают форму из материалов, применяемых в литейном деле. Это требуется для сквозных и краевых (отколотых) повреждений. Шлифованные поверхности и резьбы следует защитить глиной.

Горячую сварку применяют для изделий большой массы в тех случаях, когда требуется повышенная прочность. Тепло для ванны получают либо от электрической дуги, либо от газовой горелки. Горячая сварка отличается от других видов самым большим объемом ванны (до 0.5-1 дм. куб.). Это требует устанавливать заготовки только в нижнее положение.

Присадочный материал для горячей сварки – чугунные электроды увеличенного диаметра (от 8 мм и более) или порошковая проволока.

Полугорячая сварка

Полугорячая сварка чугуна производится аналогично описанной выше горячей, но температура предварительного подогрева здесь ниже, около 300-350°C. Это способствует понижению скорости остывания металла после сварки.

Полугорячую сварку делают малоуглеродистыми стальными электродами с легирующими добавками или автогеном, добавляя для присадки чугунный пруток.

Холодная сварка

Наиболее часто для небольших повреждений применяется холодная сварка. Слово “холодная” здесь означает то, что предварительный подогрев свариваемых частей не производится. Это значительно упрощает процесс, хотя и не позволяет получить качества шва, достижимого при горячем способе. Но для мелких дефектов на ненагруженных деталях – корпусах механизмов, крышках и т. д. – данный способ вполне оправдан.

Для деталей, несущих нагрузку, можно применить усиление шпильками из стали, которые завариваются с внешней стороны и затем закрываются верхним швом. При холодной сварке стремятся как можно меньше нагревать металл и применяют стальные электроды небольшой толщины (3-5 мм). Для снижения нагрева применяют постоянный ток, а электрод подключают к плюсу аппарата (обратная полярность). Материал электродов должен содержать как можно меньше углерода. Но и без этого в шве образуется тонкий слой белого чугуна. Избавиться от него не помогает даже продолжительный отжиг.

Хорошие результаты дает применение никеля или монель-металла (никель 70%, медь 20%) в сварочных электродах, но этот способ дорог. Его следует применять в тех случаях, когда требуется последующее точение, шлифование или фрезерование детали. Но необходимо учесть, что механическая прочность “никелированного” чугуна снижается.

Установка в кирпичную печь

В печь теплообменник устанавливают для повышения теплоотдачи отопительного прибора.

Если в печи не установлен теплообменник, то теплоноситель распределяется неравномерно. Из-за этого вблизи источника тепла будет высокая температура воздуха, а в отдаленных местах — низкая.

Если к печи подключить радиаторы и залить воду в такую систему, то работа прибора станет сравнима с работой твердотопливного котла. Здесь также нагревается вода, стенки и каналы дымохода. Когда печь топится, теплоноситель движется от змеевика к батареям, а после прекращения топки берет энергию у нагретых стенок.

Справка! Теплообменник сокращает полезную площадь топки. Это приводит к необходимости следить за сгоранием топлива и чаще его добавлять. Правильное устройство водяного контура и его соотношение с размерами топки — решение проблемы.

Преимущества

• Теплообменник легко изготавливается и монтируется своими руками.
• Тепло в помещении обеспечивает непосредственно сама печь и теплоноситель, распределенный по батареям.
• Устройство функционирует от любого вида твердого горючего.
• Привлекательный внешний вид.

Правила изготовления и монтажа своими руками

Несмотря на большой выбор заводских моделей в специализированных магазинах, пользователи предпочитают делать устройства своими руками.

Это неудивительно, ведь самостоятельное производство позволяет учесть размеры той печи, куда монтируется изделие, и объем топки.

Важные правила эксплуатации

В плане эксплуатации более безопасными считаются газовые котлы с закрытой камерой сгорания. Их топка не сообщается с воздухом помещения. Однако мощность таких котлов значительно уступает мощности котлов с открытой камерой сгорания. Поэтому в частных домовладениях часто устанавливается второй тип котлов.

Выбор будущего теплоносителя зависит от целей и условий эксплуатации системы. Если предполагается частое выключение котла, то есть смысл задуматься об использовании антифриза

Эксплуатация таких котлов требует соблюдения техники безопасности. Так, для обустройства мощного напольного котла принято использовать отдельное помещение с определенными размерами. Котел монтируется на некотором расстоянии от стен. Близлежащие стены должны быть защищены огнеупорным материалом во избежание воспламенения.

В котельной необходимо провести систему вентиляции. Также должен быть источник естественного освещения. Ширина входной двери должна быть не менее 80 сантиметров.  Дымоход прокладывается в соответствии с инструкцией к котлу и из теплостойкого материала. Дымоход должен возвышаться над коньком крыши не менее, чем на полметра.

Одной из мер безопасности является установление датчиков угарного газа. Сигнализатор загазованности своевременно определит утечку летучего токсина и предупредит об этом пользователей. Также его можно настроить таким образом, чтобы автоматически включалась вентиляция и выключалась подача газа. Современная автоматика позволяет внедрять разнообразные умные системы.

Если датчик температуры, давления или загазованности вышел из строя, то нужно незамедлительно выключить котел и вызвать мастера из сервисной службы. Использование котла без этих устройств чревато серьезными негативными последствиями.

Требования СНиП гласят, что подключать газовый котел к магистрали нужно посредством медной трубы или же сильфонного шланга. При этом обязательно должен быть установлен кран

При обнаружении признаков утечки газа нужно сразу же перекрыть газовый кран и открыть окна для проветривания помещения. Нельзя включать свет и пытаться осветить помещение, зажигая спички или зажигалку.

Газовый котел необходимо обслуживать с периодичностью, оговоренной производителем. Данные о необходимых процедурах указываются в инструкции к устройству. Например, нужно чистить дымоход, удалять накипь из теплообменника или очищать гарь с горелки. Тогда котел прослужит долгий срок, а риск возникновения серьезных неисправностей значительно снизится.

При использовании газового устройства не стоит включать его на максимальную мощность в течение длительного времени. Это может привести к выделению пара, что является недопустимым.

Иногда котел начинает издавать необычные шумы и вибрации. Это может быть связано с работой вентилятора. Предупреждаем, что все действия, для проведения которых предстоит разбирать кожух котла, автоматически лишают владельца права на гарантийный ремонт или замену.

Однако собственнику агрегата нужно контролировать работу механизмов и систем, обеспечивающих защиту котла от возгорания. Надо поддерживать температуру в контурах на отметке 50 градусов, что значительно снижает вероятность образования минерального осадка на внутренних поверхностях труб и приборов.

Замена горелки

Замена горелки газового котла потребует больше внимания и осторожности. Приобретать новую горелку следует точно такой же модели, как и установленная на вашем котле. Никогда не устанавливайте горелку, не предназначенную для вашей модели котла

Никогда не устанавливайте горелку, не предназначенную для вашей модели котла.

Начало то же — снимаем кожух котла. Получив доступ к горелке, тщательно осматриваем подключенные к горелке трубки и датчики. Их расположение следует запомнить, чтобы при сборке новой горелки не перепутать, какую куда подключать.

Как снять газовую горелку. 1. Крепление горелки к корпусу камеры сгорания. 2. Провода электродного запальника и датчика пламени. 3. Патрубок подвода газо-воздушной смеси

В связи с большим разнообразием моделей котлов конкретных рекомендаций дать невозможно, однако в любом случае будут присутствовать:

• трубка подвода газа к горелке;
• датчик давления газа на горелку;
• газовый клапан.

Возможно наличие контрольной трубки от датчика тяги или же электрической связи (проводов) от того же датчика тяги или датчика температуры. При использовании горелки той же модели, что и ваша, запомнить и подключить все провода и трубки не представится сложным.

С заменой рожковой горелки, устанавливаемой в дровяную печку, справится и того проще. Откручиваем винты её крепления к пластине и две трубки: подача газа и подача газа на запальник. Вытаскиваем старую горелку, вставляем новую, прикручиваем трубки, закручиваем болты крепления горелки.

Заниматься ремонтом примитивной автоматики такой горелки не стоит, результат может повлечь небезопасную эксплуатацию котла. Наиболее сложной оказывается замена горелки настенного газового котла, напичканного электроникой и большим количеством датчиков. Но не стоит и здесь паниковать, принцип тот же: хорошо запомнить расположение всех подключений к горелке.

Пытаясь повысить свою значимость, специалисты газовики говорят, что такая горелка должна быть «привязана» к котлу методом прошивки электронного блока или подстройкой котла. Горелка лишь железо, которое не может быть каким-либо образом настроено. Настройки может потребовать горение, как таковое, но это уже не имеет отношения к замене самой горелки. Если горелка выполнена под ту модель котла, на которую устанавливают, то и горение будет правильным, правда, при условии, что его не пытались зарегулировать на старой горелке.

Способы пайки труб и виды припоев

Суть процесса пайки заключается в скреплении элементов обустраиваемой конструкции с помощью добавления между ними расплавленного скрепляющего вещества — припоя. После остывания соединение получается неразборным, припой твёрдо фиксирует детали.

Температура, при которой плавится припой, должна быть ниже, чем соответствующий параметр скрепляемых элементов, причём капиллярный эффект позволяет достичь равномерного укладывания припоя по всей площади соприкосновения деталей.

Дополнительно для улучшения адгезии (поверхностного сцепления) элементов можно использовать флюсы и предварительно очищать поверхности.

Пайка медных трубок может осуществляться двумя способами:

1. При низкой температуре. Метод подходит для обустройства бытовых коммуникаций. Используется или твёрдый припой, разогретый свыше температуры 450°С, или мягкий — до 400°С.
2. При высокой температуре. Нужен для обустройства систем, подвергающихся большим нагрузкам. Температура применяемого припоя достигает 600-900°С.

Мягкие припои — это проволоки из легкоплавящихся металлов (олова, свинца, их сплавов; иногда добавляются серебро и другие элементы). Диаметр такой проволоки — 2-3 мм.

Твёрдые припои представляют собой стержни, характеризуются повышенной температурой плавления и способностью выдерживать высокое давление во время работы системы.

Восстановление фланцев патрубка газовой колонки пайкой

Как то на глаза попались два отрезка медных трубок с фланцами, на которые были надеты накидные гайки-американки. Эти детали предназначены для монтажа водопровода из медных труб.

При пайке теплообменника газовой колонки я вспомнил о них, и возникла мысль восстановить ранее треснувший медный патрубок, соединяющий выходную трубу теплообменника с водопроводом горячей воды, припаяв к ним новые фланцы, без дела пылившиеся на полке. Задача несколько усложнялась, так как у имеющихся в наличии деталей медная трубка была согнута под прямым углом. Пришлось взяться за ножовку по металлу.

Сначала была отпилена часть трубки с фланцем в том месте, где начинается изгиб. Далее с противоположного конца была отпилена расширенная часть трубки для дальнейшего применения в качестве соединительного кольца. Если бы трубка была прямой, то пилить бы не пришлось. В результате получилось два отрезка трубки длиной около сантиметра.

Следующий шаг – это отпиливание от патрубка треснутого фланца. Отпиленный кусок трубы должен быть по длине равен отрезку трубы с фланцем, подготовленным для ремонта на предыдущем шаге.

Как видите на фотографии, отпиленный кусок патрубка газовой колонки в месте образования фланца имел много трещин.

На фотографии представлены подготовленные для соединения пайкой детали. Слева – конец патрубка газовой колонки, справа – новый фланец с накидной гайкой, посередине – соединительное кольцо.

Перед пайкой нужно проверить, как стыкуются подготовленные детали между собой. Трубки патрубка должны входить в кольцо легко, с небольшим зазором.

Сопрягаемые поверхности трубок и кольца перед соединением пайкой необходимо предварительно зачистить мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить слой окисла. Зачищать кольцо внутри удобно, обернув наждачной бумагой круглый стержень, например рукоятку небольшой отвертки. Далее зачищенные поверхности необходимо залудить тонким слоем оловянно-свинцового припоя ПОС-61 с помощью паяльника мощностью 60-100 ватт. В качестве флюса лучше всего использовать кислотный хлористо-цинковый флюс, проще говоря, соляную кислоту, гашеную цинком. Так как паяются медные детали, то подойдет и канифоль или аспирин.

При пайке нужно обеспечить, чтобы стык труб оказался внутри кольца приблизительно посередине. Если после лужения трубки не захотят входить в кольцо, то нужно разогреть их паяльником, припой расплавится и трубки войдут. Не забудьте перед спайкой патрубка надеть на трубку накидную гайку.

После того, как трубки сочленены, останется только заполнить зазор расплавленным припоем. Как видите на фотографии, получилось вполне герметичное и механически прочное соединение. Патрубок отремонтирован, и можно устанавливать его на место в газовую колонку, будет служить не хуже нового.

Проверка показала герметичность патрубка в месте пайки, но течь возникла на другом его конце, по той же причине появилась микротрещина. Пришлось таким же способом отремонтировать и второй конец патрубка. Работает с отремонтированным патрубком газовая колонка уже более года. Протечек воды не наблюдалось.

По такой технологии можно восстанавливать герметичность не только медных и латунных трубок, но и трубок из нержавеющей стали и железа. Технология применима не только для ремонта газовых колонок, но и для ремонта других аппаратов и машин, включая автомобили.

Причины поломок

Газовые отопители считаются весьма надежными устройствами и редко выходят из строя.

Специалисты сервисных центров сформулировали несколько основных причин, по которым оборудование может выйти из строя:

низкое качество воды

Эта причина актуальна для двухконтурных котлов, подающих горячую воду в локальную систему водоснабжения. Минеральные отложения и ржавчина постепенно накапливаются в трубках теплообменника второго контура, снижая их сечение и вызывая коррозию, вплоть до полного перекрытия. При снижении циркуляции воды соединения теплообменника подвергаются перегреву и могут разрушиться. Для предотвращения такой ситуации следует установить на входе контура фильтр механической очистки и периодически менять в нем фильтрующий элемент.

Низкое качество воды – возможная причина поломки газового котла

качество электроснабжения

Перепады напряжения, фазовые броски, периодическое отключение питания и другие проявления низкого качества электроснабжения приводят к работе электрооборудования отопителя с перегрузками, узлы его при этом подвергаются ускоренному износу. Особо сильные скачки напряжения могут привести к их полному выходу из строя. Для борьбы с низким качеством электропитания применяют следующие способы:

• установка стабилизатора избавит от бросков напряжения;
• подключение блока бесперебойного питания на аккумуляторе позволит пережить кратковременные отключения напряжения;
• электрогенератор с двигателем внутреннего сгорания обеспечит электропитанием на случай длительных перебоев.

Следует заранее оценить качество сети, приобрести и подключить необходимые устройства заблаговременно

неправильная установка оборудования

Если агрегат монтировал мастер-любитель, то могут быть выполнены не все требования монтажной инструкции:

• отсутствие заземления (или неправильное заземление) аппарата приводит к накоплению статических зарядов на корпусе и шасси и может повредить электронную систему управления;
• в системе отопления остались воздушные пробки, это приводит к перегреву и повреждению теплообменников и трубопроводов, может также выйти из строя циркуляционный насос;
• неправильное подключение входных и выходных патрубков, пренебрежение аварийными клапанами или блокирование их вентилями может привести к перегреву теплоносителя и выходу из строя трубопроводной системы

Встречаются также и ошибки в монтаже коаксиального дымохода, в результате он начинает обмерзать и датчик тяги отключает котел.

несоблюдение условий эксплуатации

часто возникает у тех владельцев, которые неправильно рассчитали мощность котла и не предусмотрели 20% запаса на экстремальные погодные условия. В таких домах во время сильных морозов или ветра устройство долгое время работает на предельной мощности. Автоматика будет периодически выключать газ. Кроме того, такая эксплуатация приводит к его ускоренному износу и выходу из строя в самый разгар холодов.

Возможные неисправности и способы ремонта своими руками

С любой неисправностью газового котла должен бороться специалист. Однако, возможность воспользоваться услугами мастера есть не всегда, да и поломки бывают пустяковыми. Рассмотрим проблемы, которые решаются самостоятельно.

Пахнет газом в доме

Обычно запах газа появляется при его утечке из резьбового соединения подающего шланга. Если в помещении, где установлен котёл, появился запах, нужно открыть окно и выключить котёл. Далее действовать по инструкции:

1. Приготовить необходимые вещи: мыльный раствор, ФУМ-ленту, рожковый или разводной ключ.
2. Нанести раствор на все резьбовые соединения. Если начнут надуваться пузырьки — место утечки обнаружено.
3. Перекрыть газовый вентиль.
4. Ключом развернуть соединение. Намотать на наружную резьбу ФУМ-ленту и собрать все назад.
5. Повторно нанести раствор и возобновить подачу газа.
6. Если утечка устранена, и запах газа пропал, удалить остатки раствора.

Внимание! Когда место утечки обнаружить не удалось, перекрыть газ, вызвать специалиста

Не работает вентилятор

Если в процессе работы котла пропал или уменьшился звук, издаваемый турбиной — свидетельствует о неисправности вентилятора продува. Для ремонта потребуется: отвёртка, новый подшипник, тряпочка, густая смазка.

1. Необходимо выключить котёл и перекрыть газ.
2. Снять турбину.
3. Тряпочкой очистить с лопастей турбины пыль и нагар.
4. Осмотреть электрическую катушку вентилятора на предмет почернения. Если все в порядке перейти дальше или заменить вентилятор.
5. Разобрать корпус вентилятора. Внутри на валу турбины установлен подшипник, его необходимо заменить. В некоторых вентиляторах установлена втулка вместо подшипника. В этом случае её нужно смазать.

Турбина также может не работать из-за пониженного напряжения сети или неисправности управляющей платы. Первое устраняется с помощью стабилизатора, а вот второе только вызовом специалиста.

Забит дымоход напольного котла

Проблемы с дымоходом возникают только у котлов напольного типа. Это связано с его размером и вертикальным положением. Навесные аппараты не нуждаются в чистке дымохода.

Дымоход, состоящий из металлических частей, очищают с помощью металлической щётки. Его нужно разобрать и механически удалить скопившуюся сажу. Цельный дымоход чистят специальными пылесосами или химическими средствами. Но для этого необходимо вызвать профессионала.

Фото 2. Три способа обустройства дымохода для напольного газового котла. Первый вариант чистить сложнее всего.

Высокие температуры

Перегрев котла связан с загрязнением теплообменника. Для очистки аппарата потребуется: специальный раствор соляной кислоты, разводной ключ, ФУМ-лента, металлическая щётка. Далее действовать по инструкции:

1. Выключить котёл, перекрыть газ и воду.
2. Снять теплообменник, используя разводной ключ.
3. Очистить его с помощью щётки.
4. Через трубу залить в теплообменник раствор кислоты. Если появилась пена — значит внутри много накипи.
5. Вылить раствор и повторить процедуру.
6. Промыть.
7. Установить обратно, предварительно обмотав все резьбовые соединения ФУМ-лентой.

Неисправность датчика

Проблемы обычно возникают с электродом горения. Если пламя горелки тухнет через несколько секунд, а котёл выдаёт ошибку, то проблема именно в датчике горения. Выключаем котёл, перекрываем газ.

Для ремонта электрода потребуется наждачная бумага, с помощью которой зачищаются щупы датчика, не снимая его. Если поломка осталась — датчик меняется.

Самостоятельное выключение

Существуют две проблемы, которые приводят к самопроизвольному выключению котла. Сломался датчик горения или забит дымоход. Ремонт обеих неисправностей описан выше в статье.

Описание теплообменника с плавающей головкой “ТП”

Теплообменник с плавающей головкой является одним из востребованных видов кожухотрубчатых теплообменников и широко используется на НПЗ, а также других различных промышленных предприятиях.

Главной особенностью данного аппарата является наличие температурного компенсатора в виде так называемой “плавающей головки”.

Ниже приведены 2 варианта исполнения “плавающей головки”:

1. Верхний рисунок – конструкция с возможностью извлечения трубного пучка без демонтажа самой головки, характеризуется пониженной тепловой эффективностью из-за наличия байпасных потоков(обозначение T по TEMA).
2. Нижний рисунок – конструкция, при которой требуется демонтаж головки для извлечиния трубного пучка (обозначение S по TEMA). Наиболее распространена на отечественных НПЗ.

В обоих случаях, наличие плавающей головки, позволяет использовать теплообменник при большой разнице температур между технологическими средами в трубной и межтрубной полости аппарата.

Таким образом, данный вид аппарата более универсален по сравнению с теплообменниками жесткотрубной конструкции и может применяться в широком диапазоне сочетания различных сред с большой разницей температур. Однако, из-за наличия плав. головки стоимость теплообменника также возрастает. Поэтому использование этого оборудования должно быть технически обосновано. При указании шифра аппарата используют аббревиатуру “ТП” – теплообменные аппараты с плавающей головкой согласно ТУ 3612-023-00220302-01 ВНИИНефтемаша.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Кожухотрубный холодильник

Сущность метода холодной сварки

Идея, предложенная изобретателями такого способа соединения деталей, довольно проста. Композитный материал тщательно перемешивается, после чего запускаются сложные химические реакции, сообщающие смеси новые свойства. По прошествии времени мягкий состав затвердевает, проникает в структуру склеиваемых материалов и становится сравнимым по прочности с металлическими поверхностями.

Отличные эксплуатационные качества дают возможность использовать холодную сварку для решения широчайшего спектра бытовых задач:

• Устранение течи в металлических и полимерных водонапорных конструкциях.
• Герметизация трещин отопительных радиаторов.
• Уплотнение мест повреждений металлических элементов кузова автомобиля.
• Усиление проблемных участков трубопроводных сетей.

Материал может стать незаменимым в тех ситуациях, когда проблемный участок трубопровода оказывается в труднодоступном месте, где при всем желании не получится использовать сварочный аппарат или другое громоздкое устройство.

Как часто нужно обслуживать котел? Регулярность профилактики

Ревизию газового котла нужно проводить ка минимум раз в год, до начала отопительного сезона. Для чего необходима регулярность при обслуживании газовых котлов? Ответ прост, она необходима для надежного и бесперебойного обеспечения горячей водой. Давайте попробуем разобраться что может произойти, если не проводить ежегодную ревизию газового котла.

Со временем соединения становятся все более хрупкими, изолирующие материалы вырабатывают свой ресурс и не могут обеспечить достаточную степень герметизации. Это касается как теплоносителя, так и газа.

Избыток пыли и гари на крыльчатке турбины приводит к её износу и преждевременному выходу из строя.

Недостаточное или избыточное давление в расширительном бачке приводит к резким скачкам давления, что приводит к разрушению соединений, сальников и гидроузлов.

Загрязнение фильтра может привести к прекращению подачи воды. Так же плохая фильтрация приводит к засорению тонких трубок в составе теплообменника. Попадание грязи в датчик протока воды приведет к том, что котел не будет включаться при открытии крана горячей воды.

Неправильная регулировка газа приводит к прогоранию теплообменника, выходу из строя сопла Вентури или к излишнему расходу газа. Со временем давление в газовой трубе меняется и только ежегодная настройка давления может обеспечить соответствие давления паспортным показателям.

Внимательно относитесь к газовому котлу, делайте его обслуживание и профилактику, и тогда он прослужит вам долго

Читайте так же: