Bubafonya e Raketa: forni fai-da-te a caricamento dall’alto

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Quali sono i progetti di forni a combustione lunga? In questo articolo imparerai come i forni a combustione lunga a carico dall’alto sono fondamentalmente diversi e come migliorarne l’efficienza. Ti parleremo dei segreti della loro fabbricazione e ti forniremo istruzioni dettagliate.

Forni a caricamento dall'alto.

Continuando il tema della produzione e del miglioramento dei forni a combustione lunga (LPH), descriveremo in dettaglio i dispositivi con caricamento dall’alto. I vantaggi di questa opzione:

  1. Camera di combustione compatta.
  2. Usando la gravità sul lavoro.
  3. Vendita più efficiente di combustibile (legna da ardere).
  4. Bassa temperatura di scarico – nessuna necessità di isolare il camino.
  5. Purezza relativa (assenza di fumo) dell’emissione – meno problemi con i vicini.

La differenza fondamentale tra tali stufe e stufe e i loro derivati ​​è la graduale combustione del combustibile e, di conseguenza, una distribuzione uniforme e uniforme del calore (nelle stufe, l’intero carico divampa immediatamente).

I due tipi più popolari di PDG sono Bubafonya e Raketa (forno a razzo). Nel primo caso, l’energia viene prodotta dalla combustione del legno sotto pressione con una carenza di ossigeno, nel secondo – un processo reattivo che si verifica quando la temperatura scende.

“Bubafonya” o pistone PDG

Questa stufa prese il nome originale dal soprannome dell’autore, che per la prima volta pubblicò il diagramma al pubblico. Non è noto se sia l’inventore di questa varietà. Molto probabilmente, in una forma o nell’altra, esiste da molto tempo, poiché la sua azione si basa solo sulle leggi della fisica e della natura..

La particolarità di questa versione del PDG è la pressione costante del pistone, il cui tallone equilibra e mantiene una temperatura uniforme costante, non permettendo alle singole sezioni di raffreddarsi o surriscaldarsi..

Design

“Bubafonya” è qualcosa di simile a un cilindro di un motore a combustione interna a pistoni in una forma estremamente primitiva:

  1. Camera di combustione (CC). Un contenitore cilindrico aperto (canna, cilindro, tubo) senza portelli e con un camino sul bordo superiore. Le dimensioni del COP possono variare da 20 a 240 litri.
  2. Pistone. Tubo d’acciaio con una sezione trasversale di 75 mm con un tacco rotondo ad un’estremità. Il tallone ha un diametro di 40-50 mm in meno rispetto al KS e un foro per il diametro del tubo. Nella parte esterna, il tallone ha nervature per l’ammissione dell’aria nella zona di combustione. Funzionalmente, questa parte ha il ruolo di un condotto dell’aria e di una stampa.
  3. Cap. Coperchio in acciaio liscio con foro per condotto.

La semplicità e l’affidabilità del design, così come la disponibilità di materiale, hanno reso questa stufa la più popolare tra i paesani e i proprietari di garage. “Bubafonya” detiene il record per la durata della combustione: una camera di combustione da una canna da 200 l con un carico verticale completamente denso funziona per 20-24 ore.

Come assemblare

1. Tagliare il coperchio superiore della canna (non dovrebbe essere marcio). Può quindi essere utilizzato sotto il coperchio del forno. Se si tratta di una bombola di gas, tagliarla lungo il bordo dell’adesione testa a parete. Tagliare un foro del camino a 20-30 mm dal bordo superiore e saldare un canale da un tubo da 100-120 mm.

Forni a caricamento dall'alto.

2. Condotto dell’aria (BB). Per le stazioni di compressione di qualsiasi dimensione, il diametro interno sufficiente del tubo BB è di 75 mm. La lunghezza dell’esplosivo è uguale all’altezza del CC più 200-300 mm.

3. Tacco. Tagliare un foglio di 4-6 mm sotto forma di un cerchio con un diametro più piccolo della camera di combustione di 30-40 mm.

4. Praticare un foro al centro del tallone uguale al diametro interno della BB più 2-3 mm. Lungo il bordo, è possibile saldare su un lato dalla striscia per la stabilità del pistone con un focolare caricato.

5. Saldiamo sulla superficie di lavoro degli angoli del tallone 30×30 o 40×40 sotto forma di raggi dal centro.

Forni a caricamento dall'alto.

6. Saldare BB sul tallone con un angolo esattamente di 90? sul retro delle costole.

7. All’estremità libera dell’esplosivo, saldare il dado M6 dall’interno. Tagliamo lo smorzatore lungo la sezione del BB e lo installiamo sulla vite. È possibile utilizzare un magnete con un diametro adatto. Questo ammortizzatore regola l’alimentazione dell’aria al centro di combustione.

Forni a caricamento dall'alto.

8. Sul coperchio, saldare su una striscia di 20-30 mm in un cerchio come un lato.

Forni a caricamento dall'alto.

Qualsiasi materiale solido combustibile può servire da combustibile per una fornace a pistoni a combustione lunga del tipo Bubafonya, ma, di norma, è legna da ardere. Una piccola quantità di gomma o plastica non darà uno “scarico nero”, perché si brucerà completamente nel COP. Il carburante viene caricato con il pistone rimosso, ma durante il lavoro, è possibile ricaricare la stufa con una piccola legna da ardere attraverso il tubo esplosivo. L’accensione sicura può anche essere fatta tramite esplosivi.

Un problema che non esiste

Un meticoloso artigiano cercherà di montare l’esplosivo sotto il coperchio e il coperchio sotto il COP il più strettamente possibile e persino di provvedere alle guarnizioni. Empiricamente, è stato scoperto che tali “miglioramenti” si trasformano nell’incapacità della fornace di lavorare in modo produttivo. Il segreto sta nell’aria secondaria, che viene pompata attraverso gli spazi nella parte superiore e fornisce trazione. In questo caso, le slot fungono da iniettori, di cui abbiamo parlato nell’articolo precedente..

Ottenere il massimo da

termoconvettore.Per rimuovere il calore dalla camera di combustione (forno) esiste una soluzione semplice ed efficace basata sulla convezione dell’aria.

La convezione è un tipo di trasferimento di calore in cui l’energia termica viene trasferita da flussi o getti.

Per il dispositivo di un convettore primitivo, abbiamo bisogno di una lamiera zincata profilata con un’onda media, che devi solo avvolgere intorno alla camera di combustione. Le onde del profilo fungeranno da canali attraverso i quali scorrerà l’aria. Riscaldato dal forno, si precipiterà verso l’alto e il suo posto sarà preso dall’aria fredda proveniente dalla parte inferiore del canale. Se non è presente alcun foglio profilato, è possibile correggere il taglio del profilo CD o UD attorno al focolare e al camino.

Forni a caricamento dall'alto.

sudario.Un altro tipo di convettore può essere un sistema coassiale primitivo..

Coassiale – dal latino con– comune e asse– asse, ovvero con un asse comune.

Per fare ciò, saldiamo staffe lunghe 40-50 mm sulla camera di combustione, ritirandoci di 50 mm dall’alto e dal basso. Fissiamo un foglio di metallo su di essi. Lo spessore non è determinante qui, poiché l’aria agisce da refrigerante e l’involucro stesso non si riscalda. È adatta una zincatura sottile, che può essere rimossa.

Camino lungo rettilineo.Se è possibile aumentare facilmente la lunghezza del camino all’interno della stanza, ciò consentirà di rimuovere la temperatura residua dei gas di scarico.

Fan,diretto al PDG, mescola efficacemente l’aria, il che darà un riscaldamento rapido e uniforme della stanza.

La versione descritta della fornace ha uno, ma significativo svantaggio, che può essere considerato un omaggio alla semplicità del design. La pulizia della bacinella è un lavoro polveroso. La parte inferiore della stazione del compressore funge da vaschetta della cenere stessa e la rimozione della cenere dal lato è scomoda, ma necessaria.

Consiglio. Si consiglia di tenere sempre 80-100 mm di cenere sul fondo, in modo da evitare che il fondo si bruci prematuramente.

Un’altra sfumatura può essere chiamata solo “costo di produzione”. Quando si utilizza una canna, le pareti della fornace si bruciano relativamente rapidamente. Con un funzionamento intensivo (ad alte temperature), la camera di combustione dovrà essere sostituita dopo 3-4 stagioni. Ma anche qui la semplicità garantisce il successo: è sufficiente trovare la stessa canna. In questo caso, la bombola del gas funzionerà per decenni..

“Rocket” o forno a razzo (RP)

Un altro tipo di stufa ad alta efficienza energetica è noto come Rocket o Rocket Stove. Ha ricevuto un nome sonoro a causa del processo reattivo basato sullo scambio di calore con una differenza di temperatura significativa (e la spinta risultante), che si realizza anche nei motori a razzo. Questo fenomeno naturale è inscritto nelle leggi di base della fisica a causa del suo funzionamento senza problemi..

Design

RP ha sempre un “ginocchio” non superiore a 90 ° in una forma o nell’altra. Cioè, il camino si trova ad angolo retto o acuto rispetto alla parte inferiore del focolare. È richiesto un condotto dell’aria (BB), che spesso si trova adiacente (attraverso il muro) al focolare.

Come funziona e benefici

La principale differenza tra RP e i forni descritti in precedenza è che la temperatura non è concentrata nel forno, ma nel flusso d’aria, che è in dinamica costante. Il tiraggio continuo che si alza nel luogo di riscaldamento (ginocchio) porta ossigeno con il flusso d’aria per la combustione nel forno attraverso l’esplosivo, nel forno l’aria riceve energia termica dalla combustione del combustibile e la dona via nel punto di caduta di temperatura (ginocchio e “ambiente”), a causa della quale il tiraggio supportato.

In modalità RP costante, non è richiesta la regolazione della fornitura d’aria: la naturale tendenza a bilanciare i processi fornisce la spinta esattamente della stessa forza richiesta per realizzare la temperatura nel forno. I gas di scarico escono anche naturalmente – dalla pressione dell’aria riscaldata (quindi, l’RP non richiede un tubo del camino alto).

Implementeremo l’effetto della reattività del flusso di calore in più fasi, rendendo il design sempre più complesso..

Fase uno Flusso puro

Come abbiamo già scoperto, l’elemento principale e la condizione per l’esistenza del flusso è la curva del canale. Dopo aver saldato ad un angolo di 90 ° due tubi con un diametro di 150 mm, correlato a 1/2, otteniamo una fornace “a razzo” già pronta con una canna fumaria. La sezione corta è orizzontale, la sezione lunga è verticale. Se accendi un fuoco in orizzontale, la fiamma uscirà lungo un tubo verticale..

Forni a caricamento dall'alto.

Una versione primitiva dell’alimentazione dell’aria secondaria può essere organizzata installando una lamiera di metallo all’interno del focolare sulle staffe: il focolare verrà separato dal condotto. In questo caso, l’aria che lo attraversa cadrà nell’angolo del ginocchio, il che rende possibile chiamarlo secondario. Un tale dispositivo può essere saldato sulle gambe e mettere una griglia per una padella sul canale superiore..

Seconda fase “Stufa a razzo”

Prendiamo la struttura sopra descritta come base e aggiungiamo un altro elemento: una sezione orizzontale (canale). La sezione rettangolare dei canali sarà più facile da usare rispetto ai tubi.

Forni a caricamento dall'alto. Stufa a razzo: 1 – piastra; 2 – area di riscaldamento e trasferimento di calore; 3 – flusso d’aria

In questo caso, il condotto dell’aria può essere posizionato in modo arbitrario – l’importante è che l’aria vi passi attraverso. Possono essere “guance” parallele alle pareti laterali del portello di carico o una piastra sulle nervature lungo la parete inferiore.

Forni a caricamento dall'alto.

Successivamente, colleghiamo un camino da un tubo di acciaio al ginocchio (è anche uno scambiatore di calore residuo) e disponiamo una copertura. È difficile descrivere con precisione il design, poiché molto spesso è realizzato con materiali di scarto. È importante comprendere e attuare il principio stesso della formazione del flusso.

Terza fase. Sistema di scambiatore di calore verticale

L’idea è quella di costruire uno scambiatore di calore in acciaio con pareti spesse lungo il percorso del flusso caldo.

La struttura è un elemento del secondo stadio, di dimensioni maggiori, su cui verrà posizionato un contenitore vuoto per lo scambio di calore secco (idealmente una bombola di gas vuota) anziché un tubo verticale. In questo caso, il condotto di scarico deve essere allineato con l’elemento orizzontale..

Forni a caricamento dall'alto.

L’elemento orizzontale stesso (focolare) può essere eseguito in diverse forme: corpo della stufa, tubo o scatola. Può fungere da scambiatore di preriscaldamento (se abbastanza grande). Per una combustione continua prolungata (fino a 4 ore), è necessario aumentare il vano carburante. Può essere alto fino a 600 mm e può contenere tronchi in verticale. La bruciatura avverrà nella parte inferiore di essi e sotto il loro stesso peso si esauriranno gradualmente.

Forni a caricamento dall'alto. Forno a razzo con scambiatore di calore: 1 – vaschetta della cenere; 2 – aria fredda; 3 – vano carburante; 4 – copertina; 5 – legna da ardere; 6 – bordo fiamma; 7 – area di combustione; 8 – scambio termico; 9 – camino; 10 – palloncino

L’aria primaria verrà fornita attraverso una porta nell’area del focolare, che fungerà da portello di ispezione per la pulizia. Secondario: attraverso un foro o un canale nel gomito o attraverso un canale nel vano carburante.

Quarta fase. Installare l’iniettore

Sopra, sono stati menzionati i prototipi dei canali di alimentazione dell’aria secondaria. In questa fase, installeremo un canale separato per il pieno rifornimento di ossigeno alla fiamma durante la fase di post-combustione..

Ciò richiederà un tubo di acciaio con un diametro di 12-15 mm, piegato sotto forma di un canale, che si ottiene dagli elementi del sistema. Da un lato, deve essere inserito e perforato nella parete 6–8 fori 5–6 mm in una sezione di 100 mm. Quindi il tubo deve essere installato in modo tale da attraversare l’intero sistema e la sua estremità “cieca” con fori è nel punto in cui la fiamma raggiunge. L’estremità aperta dovrebbe uscire nella parte “fredda” del sistema e consentire l’ingresso dell’aria. Il metallo del tubo riscaldato creerà correnti d’aria e verrà fornita aria fresca per il post-combustione.

Opzioni di installazione dell’iniettore: 1 – cassetto cenere; 2 – aria fredda; 3 – focolare; 4 – vano carburante; 5 – iniettore; 6 – bordo fiamma; 7 – scambiatore di calore

Fase cinque. turbocharging

Una pompa dell’aria (possibilmente un vecchio aspirapolvere) è collegata all’iniettore. L’iniettore stesso deve avere un throughput più elevato rispetto all’alimentazione naturale. All’accensione della pompa, il flusso di aria fresca crea una pressione aggiuntiva in eccesso e la spinta aumenta in proporzione alla potenza erogata. Ciò aumenta la temperatura dello scambiatore di calore..

Questo metodo era noto agli artigiani fin dall’antichità: la funzione di una pompa ad aria era svolta dal soffietto del fabbro.

Quando si adottano misure per lo sviluppo di una fornace a razzo, tenere presente che il sistema deve essere armonioso: tutti gli elementi devono essere bilanciati, altrimenti surriscaldamento e combustione del metallo.

Fai da te pirolisi forno a razzo da lattine

Un bruciatore di chip da campeggio sarà sempre utile, soprattutto perché non richiede materiali e competenze speciali. Anche un adolescente può farcela. Tuttavia, per chi ha affrontato per la prima volta la questione del riscaldamento con stufe “a razzo”, questa sarà una buona pratica, poiché il principio di funzionamento è identico:

  1. Prendiamo due lattine di diversi diametri e altezze (la differenza è di 20-25 mm).
  2. Praticare un foro uguale al diametro della lattina più piccola nella parte inferiore della lattina più grande.
  3. Realizzare una rete di fori nella parte inferiore della lattina più piccola.
  4. Facciamo una cintura di buchi sul muro della lattina più piccola a 1/5 della sua altezza dal bordo aperto.
  5. Facciamo una cintura di buchi sul muro del vaso più grande in 1/7 della sua altezza del bordo aperto.
  6. Inseriamo il barattolo più piccolo nella parte inferiore di quello più grande in modo che il fondo di quello più piccolo si adatti al bordo aperto di quello più grande. Bruciatore pronto.

Probabilmente hai già indovinato che, in linea di principio, si tratta di un sistema di gasdotti coassiale. Aggiungendo vari dispositivi a un tale bruciatore, è possibile aumentare il volume del vano carburante o bollire l’acqua.

Se fai un buco per il condotto nel muro di un serbatoio più grande e installi una ventola, non ottieni nient’altro che un RP turbo.

Utilizzando questa versione “tascabile”, è possibile eseguire esperimenti e misurazioni comparative: come il materiale brucia da solo e come con l’uso dell’aria secondaria.

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