Этот непрерывный парогенератор (далее НПГ) сделан из частей итальянской кофемашины фирмы «Nuova Simonelli», придумывать и высчитывать что - либо не пришлось. Все расчеты сделаны людьми знающими, по этому рекомендую при повторении в самодельных вариантах придерживаться конструкции оригинала и пользоваться готовыми параметрами и схемой.
За два года эксплуатации НПГ показал свою «живучесть», не смотря на самые мерзопакостные условия, в которых ему приходилось работать ! (плохая вода, броски напряжения, халатность и «темнота» пользователя) .
Для начала фото и общая схема (произвольная, но правдивая) ;
1 – Впускной электроклапан ( паспортные данные на фото) на 220В.
2 - Обратный клапан (срабатывает от слабого нажима, пружинка мягкая ).
3 – Реле регулятор уровня воды. Управляет впускным клапаном и помпой (схемы нет, маркировки открытых деталей затерты, остальное залито герметиком ). На выходе реле на 24В , с двумя группами замыкающих контактов на 5А. Блок питания 24В., 1А. схема управления мостовая резистивная, с задержкой на включение 2 сек. Под компаундом одна микросхема.
4 – Манометр. Здесь он двойной, на 2,5 бар, и на 15 бар, зачем так - не знаю, нижнюю шкалу не использую.
5 – Датчик уровня воды. Выполнен из нержавеющей проволоки и фторопласта.
[ Указанное вложение недоступно ]
6 – Котел. Медный, луженый, толщина металла 1,2мм. (скорее 1мм + лужение), вареный автоматом. Стенка, с ТЭНами ( 2700 Вт) и датчиками - латунная, литая под крепеж обвязки, минимальная толщина 10мм. Объем котла 3л.
7 – Паропровод. Выполнен медной трубкой с наружным Д=10мм., отожженной (мягкой), толщина стенки 0,5мм. Наконечники медные, конусные, паяные припоем. Края ртубки развальцованы и притерты по конусу. ПРОКЛАДОК НЕТ! Изоляция (это мое) выполнена пеньковым шнуром Д=8мм., в три слоя. Длина паропровода 80см.
8 – Воздушный клапан. Закрывается при первых признаках пара. Выполнен полностью из латуни. Открывается, при падении давления, под собственным весом заглушки. Вес заглушки с прокладкой 3гр.
9 – Подрывной клапан. Открывается при давлении 4 атм. Проверял насосом с манометром. Конструкция та - же, что и обратного клапана, только пружина мощная.
10 – Защитный экран (показан зеленым). И воздушный, и подрывной, клапаны, должны быть изолированы от внутреннего объема НПГ. Нижняя часть экрана выходит за пределы корпуса через днище( для безопасности) и в случае аварийного выброса пара утеплитель и электрическая часть будут защищены.
11 – Регулятор мощности. Схема произвольная.
Очень важную роль в работе НПГ играет ДРОССЕЛЬ установленный в паропроводе.
Вставку можно легко сделать самому, например, взять отрезок латунного болта и просверлить в центре отверстие.
От диаметра отверстия зависит качество и режим работы аппарата в целом. Поскольку кубы есть разные, подбирать размеры отверстия придется опытным путем, в зависимости от объёма, т.к. столб жидкости в кубе также создает некоторое давление.
У меня кег 50л., максимальная загрузка 40л., результат следующий;
При максимальной мощности 2700Вт. и давлении в водопроводе 2бар, диаметр выходного отверстия 1,5 мм., давление в котле, при этом, 1,5бар.
С этими параметрами всё работает стабильно. Давление при подаче очередной порции воды падает всего на 0,2бар ,пар шурует без малейших перебоев.
При снижении мощности до 1800Вт. давление устанавливается на отметке ровно 1 бар , процесс, по прежнему стабильный.
Ниже на картинке таблица зависимости температуры пара от давления.
Теперь о том, что будет, если диаметр отверстия дросселя очень мал.
При максимальной мощности нагрева, давление пара в котле и давление воды в водопроводе уравновешиваются и вода уже не проходит через обратный клапан(2)! При этом создаётся аварийная ситуация. Объём воды уменьшается, ТЭНы оголяются и температура, в результате перегрева пара, резко подымается, давление зашкаливает, срабатывает защита! Первым вырубается термовыключатель , по инерции давление продолжает расти, открывается предохранительный клапан (9), происходит резкий сброс давления пара, за ним открывается подача воды и всё стихает. Для того, чтобы ТЭНы опять включились должно пройти не менее 5 минут, это время охлаждения для термовыключателя, он установлен на корпусе котла, в цепи общего провода ТЭНов.
Обратите внимание на место установки термовыключателя относительно уровня воды (NM) в котле!
Другой вариант, когда диаметр отверстия дросселя слишком большой или дроссель отсутствует.
В моем кубе 40л. воды. Даже при максимальной мощности давление в котле низкое и не поднималось выше 0,3бар. Клапан подачи воды, подает воду большими порциями, процесс надолго (1-1,5мин.) прерывается, после закипания подача воды долго не включается из-за того, что вода в котле сильно бурлит, брызги держат датчик уровня в замкнутом состоянии, пока почти всё не выкипит. Пара много, температура его низкая, расход воды большой, вода в кубе ещё не нагрелась, а куб уже переполнен.