Wat zijn de ontwerpen van langbrandende ovens? In dit artikel leert u hoe langbrandende ovens met bovenlader fundamenteel verschillen en hoe u hun efficiëntie kunt verbeteren. We zullen u vertellen over de geheimen van hun fabricage en u stapsgewijze instructies geven.
Voortbordurend op het onderwerp productie en verbetering van langbrandende ovens (LPH), zullen we in detail apparaten met bovenbelading beschrijven. De voordelen van deze optie:
- Compacte verbrandingskamer.
- De zwaartekracht op het werk gebruiken.
- Efficiëntere verkoop van brandstof (brandhout).
- Lage uitblaastemperatuur – de schoorsteen hoeft niet te worden geïsoleerd.
- Relatieve zuiverheid (rookloosheid) van de emissie – minder problemen met buren.
Het fundamentele verschil tussen dergelijke kachels en kachels en hun afgeleiden is de geleidelijke verbranding van brandstof en, als resultaat, een soepele en gelijkmatige verdeling van de warmte (in de kachels laait de hele lading in één keer op).
De twee meest populaire soorten PDG’s zijn Bubafonya en Raketa (raketoven). In het eerste geval wordt energie gerealiseerd door de verbranding van hout onder druk met een tekort aan zuurstof, in het tweede geval – een reactief proces dat optreedt wanneer de temperatuur daalt.
“Bubafonya” of zuiger PDG
Deze kachel kreeg zijn oorspronkelijke naam van de bijnaam van de auteur, die het plan voor het eerst in het publieke domein plaatste. Of hij de uitvinder is van deze variëteit is onbekend. Hoogstwaarschijnlijk bestaat het in de een of andere vorm al heel lang, omdat zijn werking alleen gebaseerd is op de wetten van de natuurkunde en de natuur..
Een kenmerk van deze versie van de PDG is de constante druk van de zuiger, waarvan de hiel balanceert en een constante uniforme temperatuur handhaaft, waardoor individuele gebieden niet kunnen afkoelen of oververhitten.
Ontwerp
“Bubafonya” is zoiets als een cilinder van een interne verbrandingsmotor met zuigers in een uiterst primitieve vorm:
- Verbrandingskamer (CC). Een open cilindrische container (vat, cilinder, pijp) zonder luiken en met een schoorsteen aan de bovenrand. De grootte van de COP kan variëren van 20 tot 240 liter.
- Zuiger. Stalen buis met een doorsnede van 75 mm met aan één uiteinde een ronde hak. De hiel heeft een diameter van 40-50 mm kleiner dan de KS, en een gat voor de buisdiameter. In het buitendeel heeft de hiel ribben om lucht naar de verbrandingsruimte toe te laten. Functioneel speelt dit onderdeel de rol van een luchtkanaal en een pers.
- Cap. Deksel van gewoon staal met gat voor kanaalbuis.
De eenvoud en betrouwbaarheid van het ontwerp, evenals de beschikbaarheid van materiaal, maakten deze kachel het populairst onder dorpelingen en garagehouders. “Bubafonya” houdt het record vast voor de duur van de verbranding – een verbrandingskamer uit een vat van 200 l met een volledige dichte verticale belasting werkt 20-24 uur.
Hoe te monteren
1. Snijd de bovenklep van het vat af (het mag niet rotten). Het kan dan onder de ovendeksel worden gebruikt. Als het een gasfles is, knip deze dan af langs de rand van de kop-tot-muur-hechting. Snijd een schoorsteengat op 20-30 mm vanaf de bovenrand en las een kanaal van een 100-120 mm buis.
2. Luchtkanaal (BB). Voor compressorstations van elke maat is de voldoende binnendiameter van de BB-buis 75 mm. De lengte van het explosief is gelijk aan de hoogte van de CC plus 200-300 mm.
3. Hiel. Snijd een plaat van 4–6 mm in de vorm van een cirkel met een diameter die 30–40 mm kleiner is dan de verbrandingskamer.
4. Snijd een gat in het midden van de hiel gelijk aan de binnendiameter van de BB plus 2-3 mm. Langs de rand kun je aan een kant van de strip lassen voor de stabiliteit van de zuiger met een beladen vuurhaard.
5. We lassen op het werkoppervlak van de hielhoeken 30×30 of 40×40 in de vorm van stralen vanuit het midden.
6. BB aan de hiel in een hoek van exact 90 ° lassen. op de achterkant van de ribben.
7. Las aan het vrije uiteinde van het explosief de M6-moer van binnenuit vast. We snijden de demper langs het gedeelte van de BB uit en installeren deze op de schroef. Er kan een magneet met een geschikte diameter worden gebruikt. Deze demper regelt de luchttoevoer naar de verbrandingskamer.
8. Las op het deksel een strook van 20-30 mm in een cirkel als een zijkant.
Elk vast brandbaar materiaal kan dienen als brandstof voor de lang brandende zuigeroven van het type Bubafonya, maar in de regel is het hout. Een kleine hoeveelheid rubber of plastic zal geen “zwarte uitlaat” geven, omdat deze volledig zal doorbranden bij de COP. De brandstof wordt geladen met de zuiger verwijderd, maar tijdens het werk kun je de kachel opnieuw laden met klein brandhout door de explosieve pijp. Veilige ontsteking kan ook worden bereikt door middel van explosieven.
Een probleem dat niet bestaat
Een nauwgezette vakman zal proberen het explosief onder het deksel en het deksel onder de COP zo strak mogelijk te plaatsen en zelfs voor zegels te zorgen. Empirisch is gebleken dat dergelijke “verbeteringen” leiden tot het onvermogen van de oven om productief te werken. Het geheim schuilt in de secundaire lucht, die door de openingen in de bovenkant wordt gepompt en voor tractie zorgt. In dit geval fungeren de slots als injectoren, waarover we in het vorige artikel hebben gesproken..
Haal het beste uit
Convector.Voor het afvoeren van warmte uit de verbrandingskamer (oven) is er een eenvoudige en effectieve oplossing op basis van luchtconvectie.
Convectie is een type warmteoverdracht waarbij warmte-energie wordt overgedragen door stromen of stralen.
Voor het apparaat van een primitieve convector hebben we een geprofileerde gegalvaniseerde plaat met een middengolf nodig, die u alleen om de verbrandingskamer hoeft te wikkelen. De profielgolven zullen dienen als kanalen waardoor de lucht zal stromen. Verwarmd vanuit de oven, zal het naar boven snellen en zijn plaats zal worden ingenomen door koude lucht die van de bodem van het kanaal komt. Als er geen geprofileerde plaat is, kunt u het trimmen van het CD- of UD-profiel rond de vuurhaard en schoorsteen bevestigen.
Lijkwade.Een ander type convector kan een primitief coaxiaal systeem zijn..
Coaxiaal – uit het Latijn met– gezamenlijke en as– as, dat wil zeggen met een gemeenschappelijke as.
Hiervoor lassen we beugels van 40-50 mm lang op de verbrandingskamer, 50 mm terugtrekkend vanaf de boven- en onderkant. We bevestigen er een metalen plaat op. De dikte is hier niet doorslaggevend, omdat lucht als koelmiddel werkt en de behuizing zelf niet opwarmt. Geschikt is een dunne verzinklaag die verwijderbaar gemaakt kan worden.
Lange rechte schoorsteen.Als het mogelijk is om de lengte van de schoorsteen in de kamer gemakkelijk te vergroten, kan dit de resterende temperatuur van de uitlaatgassen verwijderen.
Ventilator,gericht op de PDG, mengt effectief de lucht, wat een snelle en gelijkmatige verwarming van de kamer zal geven.
De beschreven versie van de oven heeft één, maar belangrijk nadeel, dat kan worden beschouwd als een eerbetoon aan de eenvoud van het ontwerp. Het schoonmaken van de aslade is een stoffige klus. Het onderste deel van het compressorstation doet dienst als aslade zelf en het verwijderen van as via de zijkant is lastig, maar noodzakelijk.
Raad. We raden aan om altijd 80-100 mm as op de bodem te houden – dit voorkomt dat de bodem voortijdig uitbrandt.
Nog een nuance kan alleen maar “productiekosten” worden genoemd. Bij gebruik van een vat branden de wanden van de oven relatief snel uit. Bij intensief gebruik (bij hoge temperaturen) zal de verbrandingskamer na 3-4 seizoenen vervangen moeten worden. Maar ook hier zorgt eenvoud voor succes – het is voldoende om hetzelfde vat te vinden. In dit geval gaat de gasfles tientallen jaren mee..
“Raket” of raketoven (RP)
Een ander type energiezuinige kachel staat bekend als de Rocket of Rocket Stove. Ze kreeg een sonore naam vanwege het reactieve proces op basis van warmte-uitwisseling met een aanzienlijk temperatuurverschil (en de resulterende stuwkracht), wat ook wordt gerealiseerd in raketstraalmotoren. Dit natuurverschijnsel is opgenomen in de basiswetten van de fysica vanwege zijn probleemloze werking..
Ontwerp
RP heeft altijd een “knie” van niet meer dan 90 ° in een of andere vorm. Dat wil zeggen, de schoorsteen bevindt zich in een rechte of scherpe hoek met de bodem van de vuurhaard. Een luchtkanaal (BB) is vereist, dat zich vaak naast (door de muur) aan de vuurhaard bevindt.
Hoe het werkt en voordelen
Het belangrijkste verschil tussen de RP en de eerder beschreven ovens is dat de temperatuur niet geconcentreerd is in de oven, maar in de luchtstroom, die constant dynamisch is. Continue trek die ontstaat op de plaats van verwarming (knie) brengt zuurstof met de luchtstroom voor verbranding in de oven door het explosief, in de oven ontvangt de lucht warmte-energie van brandstofverbranding en geeft deze af op de plaats van temperatuurdaling (knie en ‘omgeving’), waardoor de trek ondersteund.
In de constante RP-modus is aanpassing van de luchttoevoer niet vereist – de natuurlijke neiging om de processen in evenwicht te brengen zorgt voor de stuwkracht van precies dezelfde kracht die nodig is om de temperatuur in de oven te realiseren. De uitlaatgassen komen ook op natuurlijke wijze naar buiten – door de druk van de verwarmde lucht (daarom heeft de RP geen hoge schoorsteenpijp nodig).
We zullen het effect van warmtefluxreactiviteit in fasen implementeren, waardoor het ontwerp steeds complexer wordt..
Fase een. Pure stroom
Zoals we al hebben ontdekt, is het belangrijkste element en de voorwaarde voor het bestaan van de stroom de bocht van het kanaal. Door onder een hoek van 90 ° twee pijpen te lassen met een diameter van 150 mm, gecorreleerd als 1/2, krijgen we een kant-en-klare “raket” oven met een schoorsteenpijp. Het korte gedeelte is horizontaal, het lange gedeelte is verticaal. Als je horizontaal vuur maakt, komt de vlam langs een verticale buis naar buiten..
Een primitieve versie van de secundaire luchttoevoer kan worden georganiseerd door een metalen plaat in de vuurhaard op de beugels te installeren – de haard wordt gescheiden van het luchtkanaal. In dit geval valt de lucht die er doorheen gaat in de hoek van de knie, waardoor het secundair kan worden genoemd. Zo’n apparaat kan op de poten worden gelast en een rooster voor een koekenpan op het bovenste kanaal plaatsen..
Fase twee. “Rocket Potbuik Fornuis”
We nemen de hierboven beschreven structuur als basis en voegen nog een element toe – een horizontaal gedeelte (kanaal). Het rechthoekige gedeelte van de kanalen is gemakkelijker te gebruiken dan buizen.
Raket dikke buikkachel: 1 – plaat; 2 – gebied van verwarming en warmteoverdracht; 3 – luchtstroom
Het luchtkanaal kan in dit geval willekeurig worden geplaatst – het belangrijkste is dat er lucht doorheen gaat. Dit kunnen “wangen” zijn die parallel lopen aan de zijwanden van het laadluik, of een plaat op de ribben langs de bodemwand.
Vervolgens bevestigen we een schoorsteen van een stalen buis aan de knie (het is ook een restwarmtewisselaar) en zorgen voor een afdekking. Het is moeilijk om de structuur nauwkeurig te beschrijven, omdat deze meestal is gemaakt van afvalmateriaal. Het is belangrijk om het principe van stroomvorming te begrijpen en toe te passen.
Fase drie. Verticaal warmtewisselaarsysteem
Het idee is om een stalen warmtewisselaar te construeren met dikke wanden in het pad van de hete stroom.
De constructie is een element uit de tweede trap, vergroot in omvang, waarop een lege container voor droge warmte-uitwisseling (idealiter een lege gasfles) zal worden geplaatst in plaats van een verticale buis. In dit geval moet het rookkanaal worden uitgelijnd met het horizontale element..
Het horizontale element zelf (vuurhaard) kan in verschillende vormen worden uitgevoerd – kachellichaam, pijp of doos. Het kan dienen als voorwarmtewisselaar (mits groot genoeg). Voor langdurige (tot 4 uur) continue verbranding, moet u het brandstofcompartiment vergroten. Hij kan tot 600 mm hoog worden en kan verticaal houtblokken dragen. Onderin zal er verbranding optreden en onder hun eigen gewicht zullen ze geleidelijk opbranden.
Raketoven met warmtewisselaar: 1 – aslade; 2 – koude lucht; 3 – brandstofcompartiment; 4 – omslag; 5 – brandhout; 6 – vlamgrens; 7 – brandend gebied; 8 – warmtewisseling; 9 – schoorsteen; 10 – ballon
De primaire lucht wordt aangevoerd via een deur in de omgeving van de vuurkist, die zal dienen als inspectieluik voor reiniging. Secundair – door een gat of kanaal in de elleboog, of door een kanaal in het brandstofcompartiment.
Fase vier. Installeer de injector
Hierboven werden de prototypes van de secundaire luchttoevoerkanalen genoemd. In deze fase zullen we een apart kanaal installeren voor de volledige toevoer van zuurstof naar de vlam tijdens de naverbrandingsfase..
Dit vereist een stalen buis met een diameter van 12-15 mm, gebogen in de vorm van een kanaal, dat wordt verkregen uit de elementen van het systeem. Enerzijds moet het worden gestoken en in de muur worden geboord 6-8 gaten 5-6 mm in een doorsnede van 100 mm. Vervolgens moet de buis zo worden geïnstalleerd dat hij door het hele systeem gaat, en het “blinde” uiteinde met gaten bevindt zich op de plaats waar de vlam reikt. Het open uiteinde moet naar buiten komen bij het “koude” deel van het systeem en lucht binnenlaten. Het verwarmde buismetaal zorgt voor tocht en er wordt frisse lucht aangevoerd voor naverbranding.
Injector installatie-opties: 1 – aslade; 2 – koude lucht; 3 – vuurhaard; 4 – brandstofcompartiment; 5 – injector; 6 – vlamgrens; 7 – warmtewisselaar
Fase vijf. Turbocharging
Op de injector is een luchtpomp (eventueel een oude stofzuiger) aangesloten. De injector zelf moet een hogere doorvoer hebben dan bij natuurlijke aanvoer. Wanneer de pomp wordt aangezet, zorgt de verse luchtstroom voor een overmatige extra druk en neemt de stuwkracht toe in verhouding tot het geleverde vermogen. Dit verhoogt de temperatuur van de warmtewisselaar..
Deze methode is al sinds de oudheid bekend bij ambachtslieden – de functie van een luchtpomp werd uitgevoerd door een smidbalg..
Houd er bij het nemen van maatregelen voor de ontwikkeling van een raketoven rekening mee dat het systeem harmonieus moet zijn – alle elementen moeten in balans zijn, anders oververhit raken en uit het metaal verbranden.
DIY pyrolyse raketoven uit blikjes
Een camping frituurbrander komt altijd van pas, vooral omdat er geen speciale materialen en vaardigheden voor nodig zijn. Zelfs een tiener kan het redden. Voor iemand die voor het eerst het probleem van verwarming met “raket” -kachels heeft aangepakt, is dit een goede gewoonte, aangezien het werkingsprincipe identiek is:
- We nemen twee blikken van verschillende diameters en hoogtes (het verschil is 20-25 mm).
- Snijd een gat gelijk aan de diameter van het kleinere blik in de bodem van het grotere blik.
- Maak een netwerk van gaten in de bodem van het kleinere blik.
- We maken een riem met gaten in de muur van het kleinere blik op 1/5 van de hoogte vanaf de open rand.
- We maken een riem van gaten in de wand van de grotere pot in 1/7 van de open randhoogte.
- We plaatsen de kleinere pot in de bodem van de grotere zodat de onderkant van de kleinere pot op de open rand van de grotere past. Brander klaar.
U vermoedde waarschijnlijk al dat dit in principe een coaxiaal gasleidingsysteem is. Door verschillende apparaten aan zo’n brander toe te voegen, kunt u het volume van het brandstofcompartiment vergroten of water koken.
Als je een gat voor het kanaal in de muur van een grotere capaciteit snijdt en een ventilator installeert, krijg je niets meer dan een RP met turbocompressor.
Met deze “pocket” -versie kunt u experimenten en vergelijkende metingen uitvoeren – hoe het materiaal vanzelf verbrandt en hoe met het gebruik van secundaire lucht.
Hoi! Ik las net over de Bubafonya en Raketa doe-het-zelf ovens van bovenaf en ik ben erg nieuwsgierig. Zijn deze ovens gemakkelijk te gebruiken en effectief in het koken van maaltijden? Zou je ze aanraden aan iemand die graag zelf zijn/haar oven bouwt?