5.9.4. БойлерыКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.9.4. БойлерыСтраница 1
Чаще всего под банным парогенератором понимают каменку, но это не единственный способ увлажнения воздуха. В промышленности водяной пар производится в паровых котлах - в закрытых (герметичных) металлических сосудах (автоклавах), в которых вода перегревается выше 100°С под избыточным давлением. Нагрев котла может осуществляться любым источником тепла - дровами, углём, жидким или газообразным органическим топливом, электричеством, солнечной энергией, атомной энергией и т. п. При открывании котла пар над жидкостью (например, с температурой 150°С при давлении 5 атм) вырывается наружу, давление пара в котле снижается, вода вскипает, выделяя пар, который стремится восстановить равновесное давление пара над жидкостью. В предельном частном случае постоянно открытого на атмосферу котла имеем обычный кипятильник, бойлер (от английского слова «boil» - кипение), «титан» (по названию первой фирмы-производителя), чайник, кастрюлю, в которых возникающий при кипении пар тотчас удаляется в атмосферу и в которых количество пара строго соответствует количеству подведённого тепла. Для получения пара в кастрюле абсолютно безразлично, сколько воды в кастрюле, лишь бы вода закрывала дно кастрюли. Так что генератором пара может быть любая мокрая поверхность, причём не только при температуре кипения воды.
Самыми распространённым парогенератором для увлажнения воздуха в саунах и пародушевых кабинах является бойлер - ёмкость с водой, в которую вмонтирован ТЭН (рис. 191а). По существу это обычный кипятильник (электрочайник), имеющий специальную систему залива и слива воды, вывода пара по трубке в необходимое место. Как правило, такой банный кипятильник имеет электронный индикатор (сигнализатор) уровня воды, чтобы не сгорел ТЭН, а также устройство для автоматического слива остатков воды и подачи свежей порции воды, чтобы
ТЭН не обрастал накипью. Бойлер может работать как парогенератор только при кипении воды, то есть при температуре 100°С. При отсутствии кипения пар из бойлера не выходит. Таким образом, бойлер является генератором чистого пара.
Для получения влажного воздуха («банного пара») бойлер необходимо продувать воздухом (рис. 1916). При этом можно получать воздух разной температуры и разной влажности. Так, если поддерживать воду при температуре, например, 80°С, а бойлер продувать очень медленно, то через штуцер 5 будет выходить влажный воздух с температурой 80°С и с равновесной абсолютной влажностью (с относительной влажностью 100%), то есть сырой воздух («тяжёлый пар»). Все выводные магистрали надо будет поддерживать при температуре 80°С и более во избежание конденсации водяных паров и образования тумана. В этом режиме подаваемый воздух действует как поршень, выталкивающий воздух, находящийся в равновесии с водой. Но если продувать воздух быстрее, то температура выходящего воздуха снизится, также снизится и влажность воздуха. Для получения воздуха заданных параметров необходимо регулировать температуру входящего воздуха мощностью проточного воздухоподогревателя и скорость парообразования (желательно в режиме кипения) мощностью ТЭНа.
Для дополнительного нагрева воздуха его можно подавать прямо в воду (рис. 191в), причём для предотвращения прохода воздуха в виде крупных пузырей, ёмкость кипятильника можно заполнить гранулированным наполнителем (битым стеклом, фарфоровыми электротехническими бусами, стекловатой и т. п.), разбивающим крупные пузыри в мелкие (пену). Указанные методы отработаны в химической технологии для интенсификации гетерогенных реакций.