Bubafonya e Raketa: fornos de carregamento superior do-it-yourself

Quais são os projetos dos fornos de longa duração? Neste artigo, você aprenderá como os fornos de queima longa de carregamento no topo são fundamentalmente diferentes e como melhorar sua eficiência. Contaremos a você os segredos de sua fabricação e forneceremos instruções passo a passo.

Continuando com o tópico de fabricação e melhoria dos fornos de longa queima (LPH), descreveremos em detalhes os dispositivos com carregamento superior. As vantagens desta opção:

1. Câmara de combustão compacta.
2. Usando a gravidade no trabalho.
3. Venda mais eficiente de combustível (lenha).
4. Baixa temperatura de descarga – não há necessidade de isolar fortemente a chaminé.
5. Pureza relativa (ausência de fumaça) da emissão – menos problemas com vizinhos.

A diferença fundamental entre esses fogões e fogões e seus derivados é a combustão gradual do combustível e, como resultado, uma distribuição uniforme e uniforme de calor (nos fogões, toda a carga se inflama de uma vez).

Os dois tipos mais populares de PDG são Bubafonya e Raketa (forno de foguete). No primeiro caso, a energia é realizada a partir da combustão da madeira sob pressão com deficiência de oxigênio, no segundo – um processo reativo que ocorre quando a temperatura cai.

“Bubafonya” ou pistão PDG

Este fogão tem o seu nome original devido ao apelido do autor, que pela primeira vez colocou o esquema no domínio público. Se ele é o inventor dessa variedade, não se sabe. Muito provavelmente, de uma forma ou de outra, ele existe há muito tempo, já que sua ação se baseia apenas nas leis da física e da natureza..

Uma característica dessa versão do PDG é a pressão constante do pistão, cujo talão se equilibra e mantém uma temperatura uniforme constante, não permitindo que seções individuais resfriem ou superaquecem..

Projeto

“Bubafonya” é algo como um cilindro de um motor de combustão interna de pistão em uma forma extremamente primitiva:

1. Câmara de combustão (CC). Um recipiente cilíndrico aberto (cano, cilindro, tubo) sem portinholas e com uma chaminé na borda superior. O tamanho do COP pode variar de 20 a 240 litros.
2. Pistão. Tubo de aço com seção transversal de 75 mm com salto redondo em uma das extremidades. O calcanhar tem um diâmetro de 40–50 mm menor que o KC e um orifício para o diâmetro do tubo. Na parte externa, o calcanhar possui nervuras para entrada de ar na área de combustão. Funcionalmente, esta parte desempenha o papel de um duto de ar e uma prensa.
3. Boné. Tampa de aço liso com furo para tubo de duto.

A simplicidade e confiabilidade do projeto, bem como a disponibilidade de material, tornaram este fogão o mais popular entre os moradores e proprietários de garagem. “Bubafonya” detém o recorde de duração da queima – uma câmara de combustão de um barril de 200 l com uma carga vertical densa completa funciona por 20-24 horas.

Como montar

1. Corte a tampa superior do cilindro (não deve estar podre). Em seguida, ele pode ser usado sob a tampa do forno. Se for um cilindro de gás, corte-o ao longo da borda da cabeça e da adesão da parede. Corte um orifício de chaminé de 20-30 mm da borda superior e solde um canal de um tubo de 100-120 mm.

2. Conduta de ar (BB). Para estações de compressão de qualquer tamanho, o diâmetro interno suficiente do tubo BB é de 75 mm. O comprimento do explosivo é igual à altura do CC mais 200-300 mm.

3. Calcanhar. Corte uma folha de 4-6 mm em forma de círculo com um diâmetro menor que a câmara de combustão por 30-40 mm.

4. Corte um orifício no centro do calcanhar igual ao diâmetro interno do BB mais 2-3 mm. Ao longo da borda, você pode soldar em um lado da tira para a estabilidade do pistão com uma fornalha carregada.

5. Soldamos na superfície de trabalho dos cantos do calcanhar 30×30 ou 40×40 na forma de raios do centro.

6. Solde o BB no calcanhar em um ângulo de exatamente 90? na parte de trás das costelas.

7. Na extremidade livre do explosivo, solde a porca M6 por dentro. Cortamos o amortecedor ao longo da seção do BB e o instalamos no parafuso. Você pode usar um ímã com um diâmetro adequado. Este amortecedor regula o suprimento de ar para o centro de combustão.

8. Na tampa, solde em uma tira de 20-30 mm em um círculo como um lado.

Qualquer material combustível sólido pode servir como combustível para uma fornalha de pistão de longa queima do tipo Bubafonya, mas, como regra, é lenha. Uma pequena quantidade de borracha ou plástico não produzirá uma “exaustão preta”, porque queimará completamente no COP. O combustível é carregado com o pistão removido, mas no decorrer do trabalho pode-se recarregar o fogão com uma pequena lenha através do tubo explosivo. Ignição segura também pode ser feita por meio de explosivos.

Um problema que não existe

Um mestre meticuloso tentará encaixar o explosivo sob a tampa, e a tampa sob o COP o mais firmemente possível e até mesmo fornecer selos. Empiricamente, descobriu-se que tais “melhorias” se transformam na incapacidade do forno de funcionar produtivamente. O segredo está no ar secundário, que é bombeado pelas fendas na parte superior e fornece tração. Nesse caso, os slots atuam como injetores, sobre os quais falamos no artigo anterior..

Aproveitando ao máximo

Convector.Para remover o calor da câmara de combustão (forno), existe uma solução simples e eficaz baseada na convecção de ar.

Convecção é um tipo de transferência de calor em que a energia térmica é transferida por correntes ou jatos.

Para o dispositivo de um convector primitivo, precisamos de uma chapa galvanizada perfilada de onda média, que basta enrolar em volta da câmara de combustão. As ondas de perfil servirão como canais pelos quais o ar fluirá. Aquecido do forno, ele correrá para cima, e seu lugar será ocupado pelo ar frio que vem do fundo do canal. Se não houver nenhuma folha perfilada, você pode corrigir o corte do perfil de CD ou UD em torno da fornalha e da chaminé.

Mortalha.Outro tipo de convetor pode ser um sistema coaxial primitivo..

Coaxial – do latim com– junta e eixo– eixo, isto é, tendo um eixo comum.

Para isso, soldamos suportes de 40-50 mm de comprimento na câmara de combustão, recuando 50 mm da parte superior e inferior. Fixamos uma folha de metal neles. A espessura aqui não é decisiva, uma vez que o ar atua como um transportador de calor e a própria caixa não aquece. O revestimento fino de zinco é adequado, que pode ser feito removível.

Chaminé longa reta.Se for possível aumentar facilmente o comprimento da chaminé dentro da sala, isso permitirá remover a temperatura residual dos gases de exaustão.

Ventilador,direcionado ao PDG, efetivamente mistura o ar, o que proporcionará um aquecimento rápido e uniforme do ambiente.

A versão descrita do forno tem uma, mas significativa desvantagem, que pode ser considerada uma homenagem à simplicidade do design. Limpar a frigideira é um trabalho empoeirado. A parte inferior da estação de compressão serve como o cinzeiro e a remoção das cinzas pela lateral é inconveniente, mas necessária.

Conselho. Recomendamos manter constantemente 80-100 mm de cinza no fundo – isso impedirá que o fundo queime prematuramente.

Mais uma nuance só pode ser chamada de “custo de produção”. Ao usar um barril, as paredes da fornalha queimam com relativa rapidez. Com operação intensiva (em altas temperaturas), a câmara de combustão terá que ser substituída após 3-4 temporadas. Mas também aqui a simplicidade garante o sucesso – basta encontrar o mesmo barril. Nesse caso, o cilindro de gás servirá por décadas..

“Foguete” ou forno foguete (RP)

Outro tipo de fogão com eficiência energética é conhecido como Fogão Foguete ou Fogão Foguete. Ela recebeu um nome sonoro devido ao processo reativo baseado na troca de calor com diferença significativa de temperatura (e o empuxo resultante), que também é implementado em motores a jato de foguete. Este fenômeno natural está inscrito nas leis básicas da física devido ao seu funcionamento sem problemas..

Projeto

RP sempre tem um “joelho” de não mais que 90 ° de uma forma ou de outra. Ou seja, a chaminé está localizada em um ângulo reto ou agudo em relação ao fundo do forno. É necessário um duto de ar (BB), que geralmente está localizado adjacente (através da parede) à fornalha.

Como funciona e benefícios

A principal diferença entre o RP e os fornos descritos anteriormente é que a temperatura não está concentrada no forno, mas na corrente de ar, que está em constante dinâmica. A tiragem contínua que surge no local de aquecimento (joelho) traz oxigênio com o fluxo de ar para combustão na fornalha através do explosivo, na fornalha o ar recebe energia térmica da combustão do combustível e a distribui no local da queda de temperatura (joelho e “arredores”), devido ao qual a tiragem apoiado.

No modo RP constante, o ajuste do suprimento de ar não é necessário – a tendência natural para equilibrar os processos fornece uma corrente de exatamente a mesma força necessária para realizar a temperatura no forno. Os gases de exaustão também saem naturalmente – pela pressão do ar aquecido (portanto, o RP não requer um tubo de chaminé alto).

Implementaremos o efeito da reatividade do fluxo de calor em etapas, tornando o projeto cada vez mais complexo..

Estágio um. Fluxo puro

Como já descobrimos, o principal elemento e condição para a existência do fluxo é a curvatura do canal. Soldando em um ângulo de 90 ° dois tubos com um diâmetro de 150 mm, correlacionado como 1/2, obtemos uma fornalha “foguete” acabada com um tubo de chaminé. A seção curta é horizontal, a seção longa é vertical. Se você fizer uma fogueira horizontalmente, a chama sairá ao longo de um tubo vertical..

Uma versão primitiva do suprimento de ar secundário pode ser organizada instalando uma folha de metal dentro da fornalha nos suportes – a lareira será separada do duto de ar. Nesse caso, o ar que por ela passa vai cair no canto do joelho, o que permite chamá-lo de secundário. Esse dispositivo pode ser soldado nas pernas e colocar uma grade para uma frigideira no canal superior..

Estágio dois. “Foguete foguete”

Tomamos a estrutura descrita acima como base e adicionamos outro elemento – uma seção horizontal (canal). A seção transversal retangular dos canais será mais fácil de usar do que os tubos.

Fogão foguete: 1 – placa; 2 – área de aquecimento e transferência de calor; 3 – fluxo de ar

Nesse caso, o duto de ar pode ser localizado arbitrariamente – o principal é que o ar passe por ele. Podem ser “bochechas” paralelas às paredes laterais da escotilha de carregamento ou uma placa nas nervuras ao longo da parede inferior.

Em seguida, prendemos uma chaminé de um tubo de aço ao joelho (também é um trocador de calor residual) e colocamos uma tampa. É difícil descrever com precisão a estrutura, pois na maioria das vezes ela é feita de materiais de sucata. É importante compreender e implementar o próprio princípio da formação de fluxo.

Estágio três. Sistema de trocador de calor vertical

A ideia é instalar um trocador de calor de aço com paredes grossas no trajeto do fluxo quente.

A estrutura é um elemento do segundo estágio, ampliado em tamanho, no qual, ao invés de um tubo vertical, será colocado um recipiente vazio para troca de calor seco (idealmente, um cilindro de gás vazio). Neste caso, a conduta da chaminé deve estar alinhada com o elemento horizontal..

O próprio elemento horizontal (fornalha) pode ser executado em diferentes formas – corpo de fogão, tubo ou caixa. Ele pode servir como um trocador de pré-calor (se for grande o suficiente). Para combustão contínua prolongada (até 4 horas), é necessário aumentar o compartimento de combustível. Pode ter até 600 mm de altura e levar as toras na vertical. A queima ocorrerá na parte inferior deles, e sob seu próprio peso eles irão queimar gradualmente.

Forno foguete com trocador de calor: 1 – cinzeiro; 2 – ar frio; 3 – compartimento de combustível; 4 – capa; 5 – lenha; 6 – borda da chama; 7 – área de queima; 8 – troca de calor; 9 – chaminé; 10 – balão

O ar primário será fornecido por uma porta na área da fornalha, que servirá como uma escotilha de inspeção para limpeza. Secundário – através de um orifício ou canal no cotovelo, ou através de um canal no compartimento de combustível.

Estágio quatro. Instale o injetor

Acima, os protótipos dos canais de suprimento de ar secundário foram mencionados. Nesta fase, iremos instalar um canal separado para um fornecimento total de oxigênio para a chama durante a fase de pós-combustão..

Isso exigirá um tubo de aço com diâmetro de 12-15 mm, dobrado em forma de canal, obtido a partir dos elementos do sistema. Por outro lado, deve ser abafado e perfurado na parede com 6–8 furos de 5–6 mm em uma área de 100 mm. Em seguida, o tubo deve ser instalado de forma que passe por todo o sistema, e sua extremidade “cega” com orifícios fique no local por onde chega a chama. A extremidade aberta deve sair na parte “fria” do sistema e permitir a entrada de ar. O tubo de metal aquecido criará correntes de ar e ar fresco será fornecido para a pós-combustão.

Opções de instalação do injetor: 1 – cinzeiro; 2 – ar frio; 3 – fornalha; 4 – compartimento de combustível; 5 – injetor; 6 – borda da chama; 7 – trocador de calor

Estágio cinco. Turbocharging

Uma bomba de ar (possivelmente um aspirador de pó antigo) é conectada ao injetor. O próprio injetor deve ter um rendimento mais alto do que o fornecimento natural. Quando a bomba é ligada, o fluxo de ar fresco cria um excesso de pressão adicional e o empuxo aumenta na proporção da potência fornecida. Isso aumenta a temperatura do trocador de calor..

Este método é conhecido pelos artesãos desde os tempos antigos – a função de uma bomba de ar era executada por foles de ferreiro..

Ao tomar medidas para o desenvolvimento de um forno-foguete, lembre-se que o sistema deve ser harmonioso – todos os elementos devem estar equilibrados, caso contrário, superaquecimento e queima do metal.

Faça você mesmo com foguete de pirólise de latas

Um queimador de aparas de madeira para camping é sempre útil, especialmente porque não requer materiais e habilidades especiais. Até um adolescente pode fazer isso. No entanto, para quem primeiro abordou a questão do aquecimento com fogões “foguete”, esta será uma boa prática, já que o princípio de operação é idêntico:

1. Pegamos duas latas de diâmetros e alturas diferentes (a diferença é de 20-25 mm).
2. Faça um buraco igual ao diâmetro da lata menor no fundo da lata maior.
3. Fazendo uma rede de orifícios no fundo da lata menor.
4. Fazemos um cinto de furos na parede da lata menor a 1/5 de sua altura a partir da borda aberta.
5. Fazemos um cinto de furos na parede do jarro maior em 1/7 da altura da borda aberta.
6. Inserimos o jarro menor no fundo do maior, de modo que o fundo do menor se encaixe na borda aberta do maior. Queimador pronto.

Você provavelmente já adivinhou que, em princípio, este é um sistema de gasoduto coaxial. Ao adicionar vários dispositivos a esse queimador, você pode aumentar o volume do compartimento de combustível ou ferver a água.

Se você fizer um furo para o duto na parede de maior capacidade e instalar um ventilador, você não obterá nada mais do que um RP turboalimentado.

Usando esta opção de “bolso”, você pode realizar experimentos e medições comparativas – como o material queima por si e como com o uso de ar secundário.

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