Bubafonya y Raketa: hornos de carga superior de bricolaje

El contenido del artículo

• «Bubafonya» o pistón PDG
• Diseño
• Cómo montar
• Un problema que no existe
• Aprovechando al máximo
• «Cohete» o horno de chorro (RP)
• Diseño
• Cómo funciona y beneficios
• La etapa uno. Corriente pura
• Etapa dos. «Estufa de barriga cohete»
• Etapa tres. Sistema de intercambiador de calor vertical
• Etapa cuatro. Instale el inyector
• Etapa cinco. Turbocompresor
• Horno cohete de pirólisis de bricolaje de latas

¿Cuáles son los diseños de los hornos de combustión prolongada? En este artículo, aprenderá cómo los hornos de combustión prolongada de carga superior son fundamentalmente diferentes y cómo mejorar su eficiencia. Le contaremos los secretos de su fabricación y le proporcionaremos instrucciones paso a paso..

Continuando con el tema de la fabricación y mejora de los hornos de combustión prolongada (LPH), describiremos en detalle los dispositivos con carga superior. Las ventajas de esta opción:

1. Cámara de combustión compacta.
2. Usando la gravedad en el trabajo.
3. Venta más eficiente de combustible (leña).
4. Baja temperatura de descarga: no es necesario aislar la chimenea.
5. Pureza relativa (ausencia de humo) de la emisión – menos problemas con los vecinos.

La diferencia fundamental entre tales estufas y estufas y sus derivados es la combustión gradual del combustible y, como resultado, una distribución suave y uniforme del calor (en las estufas, toda la carga se enciende a la vez).

Los dos tipos más populares de PDG son Bubafonya y Raketa (horno de cohetes). En el primer caso, la energía se obtiene de la combustión de madera bajo presión con una deficiencia de oxígeno, en el segundo, un proceso reactivo que ocurre cuando la temperatura desciende..

«Bubafonya» o pistón PDG

Esta estufa recibió su nombre original del apodo del autor, quien por primera vez publicó el esquema en el dominio público. Se desconoce si es el inventor de esta variedad. Lo más probable es que, de una forma u otra, haya existido durante mucho tiempo, ya que su acción se basa únicamente en las leyes de la física y la naturaleza..

La peculiaridad de esta versión del PDG es la presión constante del pistón, cuyo talón equilibra y mantiene una temperatura uniforme constante, no permitiendo que las secciones individuales se enfríen o se sobrecalienten..

Diseño

«Bubafonya» es algo así como un cilindro de un motor de combustión interna de pistón en una forma extremadamente primitiva:

1. Cámara de combustión (CC). Un recipiente cilíndrico abierto (barril, cilindro, tubería) sin trampillas y con una chimenea en el borde superior. El tamaño del COP puede variar de 20 a 240 litros.
2. Pistón. Tubo de acero con sección transversal de 75 mm con tacón redondo en un extremo. El talón tiene un diámetro de 40 a 50 mm menos que el KS y un orificio para el diámetro de la tubería. En la parte exterior, el talón tiene nervaduras para la entrada de aire a la zona de combustión. Funcionalmente, esta parte juega el papel de un conducto de aire y una prensa.
3. Gorra. Cubierta de acero liso con orificio para conducto.

La simplicidad y confiabilidad del diseño, así como la disponibilidad de material, hicieron de esta estufa la más popular entre los aldeanos y propietarios de garajes. «Bubafonya» tiene el récord de duración de la combustión: una cámara de combustión de un barril de 200 l con una carga vertical densa completa funciona durante 20-24 horas.

Cómo montar

1. Cortar la tapa superior del cañón (no debe estar podrida). Luego se puede usar debajo de la tapa del horno. Si es un cilindro de gas, córtelo a lo largo del borde de la adherencia de la cabeza a la pared. Corte un orificio de chimenea a 20-30 mm desde el borde superior y suelde un canal de una tubería de 100-120 mm.

2. Conducto de aire (BB). Para estaciones de compresores de cualquier tamaño, el diámetro interior suficiente del tubo BB es de 75 mm. La longitud del explosivo es igual a la altura del CC más 200-300 mm.

3. Talón. Cortar una hoja de 4-6 mm en forma de círculo con un diámetro menor que la cámara de combustión en 30-40 mm.

4. Haga un agujero en el centro del talón igual al diámetro interior de la BB más 2-3 mm. A lo largo del borde, puede soldar en un lado de la tira para la estabilidad del pistón con una cámara de combustión cargada.

5. Soldamos en la superficie de trabajo de las esquinas del talón 30×30 o 40×40 en forma de rayos desde el centro.

6. Suelde BB al talón en un ángulo de exactamente 90? en la parte de atrás de las costillas.

7. En el extremo libre del explosivo, suelde la tuerca M6 desde el interior. Cortamos el amortiguador a lo largo de la sección del BB y lo instalamos en el tornillo. Se puede utilizar un imán con un diámetro adecuado. Este amortiguador regula el suministro de aire al centro de combustión..

8. En la tapa, suelde una tira de 20-30 mm en un círculo como un lado.

Cualquier material combustible sólido puede servir como combustible para el horno de pistón de combustión prolongada del tipo Bubafonya, pero, por regla general, es madera. Una pequeña cantidad de goma o plástico no producirá un «escape negro», porque se quemará por completo en el COP. El combustible se carga con el pistón retirado, pero en el transcurso del trabajo, puede recargar la estufa con leña pequeña a través del tubo explosivo. La ignición segura también se puede realizar mediante explosivos..

Un problema que no existe

Un maestro meticuloso tratará de colocar el explosivo debajo de la tapa y la tapa debajo del COP lo más apretado posible e incluso proporcionará sellos. Empíricamente, se encontró que tales «mejoras» se convierten en la incapacidad del horno para funcionar de manera productiva. El secreto está en el aire secundario, que se bombea a través de los huecos en la parte superior y proporciona tracción. En este caso, las ranuras actúan como inyectores, de lo que hablamos en el artículo anterior..

Aprovechando al máximo

Convector.Para eliminar el calor de la cámara de combustión (horno) existe una solución sencilla y eficaz basada en la convección de aire.

La convección es un tipo de transferencia de calor en la que la energía térmica se transfiere mediante corrientes o chorros..

Para el dispositivo de un convector primitivo, necesitamos una hoja galvanizada perfilada con una onda media, que solo necesita envolver alrededor de la cámara de combustión. Las ondas de perfil servirán como canales a través de los cuales fluirá el aire. Calentado desde el horno, se precipitará hacia arriba y su lugar será ocupado por el aire frío que viene del fondo del canal. Si no hay una hoja perfilada, puede arreglar el recorte del perfil CD o UD alrededor de la cámara de combustión y la chimenea.

Sudario.Otro tipo de convector puede ser un sistema coaxial primitivo..

Coaxial – del latín con– conjunta y eje– eje, es decir, que tiene un eje común.

Para hacer esto, soldamos soportes de 40-50 mm de largo a la cámara de combustión, retrocediendo 50 mm desde la parte superior e inferior. Les fijamos una hoja de metal. El grosor no es decisivo aquí, ya que el aire actúa como refrigerante y la carcasa en sí no se calienta. El revestimiento delgado de zinc es adecuado, que se puede quitar.

Chimenea larga recta.Si es posible aumentar fácilmente la longitud de la chimenea dentro de la habitación, esto permitirá eliminar la temperatura restante de los gases de escape..

Ventilador,dirigido al PDG, mezcla eficazmente el aire, lo que dará un calentamiento rápido y uniforme de la habitación.

La versión descrita del horno tiene un inconveniente, pero significativo, que puede considerarse como un tributo a la simplicidad del diseño. La limpieza del cenicero es un trabajo polvoriento. La parte inferior de la estación de compresores sirve como el cenicero en sí y la eliminación de cenizas a través del costado es inconveniente, pero necesario.

Consejo. Recomendamos mantener 80-100 mm de ceniza en el fondo en todo momento; esto evitará que el fondo se queme prematuramente..

Un matiz más solo se puede llamar «costo de producción». Cuando se usa un barril, las paredes del horno se queman con relativa rapidez. Con un funcionamiento intensivo (a altas temperaturas), la cámara de combustión deberá reemplazarse después de 3-4 temporadas. Pero aquí también, la simplicidad asegura el éxito: basta con encontrar el mismo barril. En este caso, el cilindro de gas servirá durante décadas..

«Cohete» o horno de chorro (RP)

Otro tipo de estufa energéticamente eficiente se conoce como Rocket o Estufa Rocket. Recibió un nombre sonoro debido al proceso reactivo basado en el intercambio de calor con una diferencia de temperatura significativa (y el empuje resultante), que también se realiza en los motores a reacción de cohetes. Este fenómeno natural está inscrito en las leyes básicas de la física debido a su funcionamiento sin problemas..

Diseño

RP siempre tiene una «rodilla» de no más de 90 ° de una forma u otra. Es decir, la chimenea está ubicada en ángulo recto o agudo con la parte inferior del horno. Se requiere un conducto de aire (BB), que a menudo se encuentra adyacente (a través de la pared) a la cámara de combustión.

Cómo funciona y beneficios

La principal diferencia entre el RP y los hornos descritos anteriormente es que la temperatura no se concentra en el horno, sino en la corriente de aire, que está en constante dinámica. El tiro continuo que surge en el lugar de calentamiento (rodilla) lleva oxígeno con el flujo de aire de combustión al horno a través del explosivo, en el horno el aire recibe energía térmica de la combustión del combustible y la entrega en el lugar de caída de temperatura (rodilla y «vecindario»), por lo que soportado.

En el modo RP constante, no se requiere ajuste del suministro de aire; la tendencia natural a equilibrar los procesos proporciona el empuje de exactamente la misma fuerza que se requiere para obtener la temperatura en el horno. Los gases de escape también salen naturalmente, por la presión del aire caliente (por lo tanto, el RP no requiere un tubo de chimenea alto).

Implementaremos el efecto de la reactividad del flujo de calor en etapas, haciendo que el diseño sea cada vez más complejo..

La etapa uno. Corriente pura

Como ya hemos averiguado, el elemento principal y condición para la existencia del flujo es la curva del canal. Soldando en un ángulo de 90 ° dos tuberías con un diámetro de 150 mm, correlacionado como 1/2, obtenemos una cámara de combustión «cohete» terminada con una tubería de chimenea. La sección corta es horizontal, la sección larga es vertical. Si enciende un fuego horizontalmente, la llama saldrá por un tubo vertical..

Se puede organizar una versión primitiva del suministro de aire secundario instalando una hoja de metal dentro de la cámara de combustión en los soportes; el hogar se separará del conducto de aire. En este caso, el aire que lo atraviesa caerá en la esquina de la rodilla, lo que permite llamarlo secundario. Dicho dispositivo se puede soldar en las patas y colocar una rejilla para una sartén en el canal superior..

Etapa dos. «Estufa de barriga cohete»

Tomamos la estructura descrita anteriormente como base y agregamos un elemento más: una sección horizontal (canal). La sección rectangular de los canales será más fácil de usar que las tuberías..

Estufa de barriga de cohete: 1 – placa; 2 – área de calentamiento y transferencia de calor; 3 – flujo de aire

En este caso, el conducto de aire se puede ubicar arbitrariamente; lo principal es que el aire pasa a través de él. Pueden ser «mejillas» paralelas a las paredes laterales de la trampilla de carga o una placa en las nervaduras a lo largo de la pared inferior..

A continuación, colocamos una chimenea de una tubería de acero a la rodilla (también es un intercambiador de calor residual) y colocamos una cubierta. Es difícil describir con precisión el diseño, ya que la mayoría de las veces está hecho de materiales de desecho. Es importante comprender e implementar el principio mismo de formación de flujo..

Etapa tres. Sistema de intercambiador de calor vertical

La idea es construir un intercambiador de calor de acero con paredes gruesas en el camino del flujo caliente..

La estructura es un elemento de la segunda etapa, aumentado de tamaño, sobre el que se ubicará un contenedor vacío para el intercambio de calor seco (idealmente un cilindro de gas vacío) en lugar de una tubería vertical. En este caso, el conducto de humos debe estar alineado con el elemento horizontal..

El elemento horizontal en sí (caja de fuego) se puede ejecutar en diferentes formas: cuerpo de estufa, tubería o caja. Puede servir como intercambiador de precalentamiento (si es lo suficientemente grande). Para una combustión continua prolongada (hasta 4 horas), debe aumentar el compartimento de combustible. Puede tener hasta 600 mm de altura y puede tomar troncos verticalmente. Se producirán quemaduras en la parte inferior de ellos y, por su propio peso, se quemarán gradualmente..

Horno de cohetes con intercambiador de calor: 1 – cenicero; 2 – aire frío; 3 – compartimento de combustible; 4 – cubierta; 5 – leña; 6 – borde de llama; 7 – área de quema; 8 – intercambio de calor; 9 – chimenea; 10 – globo

El aire primario se suministrará a través de una puerta en la zona del hogar, que servirá como trampilla de inspección para la limpieza. Secundario: a través de un orificio o canal en el codo, oa través de un canal en el compartimiento de combustible.

Etapa cuatro. Instale el inyector

Arriba, se mencionaron los prototipos de los canales de suministro de aire secundarios. En esta etapa, instalaremos un canal separado para el suministro completo de oxígeno a la llama durante la fase de postcombustión..

Esto requerirá una tubería de acero con un diámetro de 12-15 mm, doblada en forma de canal, que se obtiene de los elementos del sistema. Por un lado, debe enchufarse y taladrarse en la pared 6–8 agujeros 5–6 mm en una sección de 100 mm. Luego, el tubo debe instalarse de tal manera que pase por todo el sistema, y ​​su extremo «ciego» con orificios esté en el lugar donde llega la llama. El extremo abierto debe salir por la parte «fría» del sistema y permitir que entre aire. El tubo de metal calentado creará corrientes de aire y se suministrará aire fresco para la postcombustión..

Opciones de instalación del inyector: 1 – cenicero; 2 – aire frío; 3 – caja de fuego; 4 – compartimento de combustible; 5 – inyector; 6 – borde de llama; 7 – intercambiador de calor

Etapa cinco. Turbocompresor

Una bomba de aire (posiblemente una aspiradora vieja) está conectada al inyector. El inyector en sí debe tener un rendimiento más alto que con suministro natural. Cuando se enciende la bomba, el flujo de aire fresco crea un exceso de presión adicional y el empuje aumenta en proporción a la potencia suministrada. Esto aumenta la temperatura del intercambiador de calor..

Este método ha sido conocido por los artesanos desde la antigüedad: la función de una bomba de aire la realizaban fuelles de herrero..

Al tomar medidas para el desarrollo de un horno de cohetes, recuerde que el sistema debe ser armonioso: todos los elementos deben estar equilibrados, de lo contrario, se sobrecalentará y se quemará el metal..

Horno cohete de pirólisis de bricolaje de latas

Un quemador de chips para acampar siempre será útil, especialmente porque no requiere materiales ni habilidades especiales. Incluso un adolescente puede hacerlo. Sin embargo, para alguien que abordó por primera vez el tema de la calefacción con estufas «cohete», esta será una buena práctica, ya que el principio de funcionamiento es idéntico:

1. Tomamos dos latas de diferentes diámetros y alturas (la diferencia es de 20-25 mm).
2. Corte un agujero del diámetro de la lata más pequeña en el fondo de la lata más grande.
3. Hacer una red de agujeros en el fondo de la lata más pequeña.
4. Hacemos un cinturón de agujeros en la pared de la lata más pequeña a 1/5 de su altura desde el borde abierto.
5. Hacemos un cinturón de agujeros en la pared del frasco más grande en 1/7 de su altura de borde abierto.
6. Insertamos el frasco más pequeño en el fondo del más grande para que el fondo del más pequeño se ajuste al borde abierto del más grande. Quemador listo.

Probablemente ya haya adivinado que, en principio, se trata de un sistema de gasoducto coaxial. Al agregar varios dispositivos a dicho quemador, puede aumentar el volumen del compartimiento de combustible o hervir agua.

Si cortas un agujero para el conducto en la pared de un tanque más grande e instalas un ventilador, no obtienes más que un RP turbocargado..

Con esta opción de «bolsillo», puede realizar experimentos y mediciones comparativas: cómo se quema el material por sí solo y cómo con el uso de aire secundario..