Conținutul articolului
- Cum funcționează: de ce nu se ard tot lemnul de foc odată?
- Dezavantaje ale bricolajului
- Cazanul de mină – dezasamblăm schema
- Integrare în proiectarea unui schimbător de căldură cu apă
- Echipament optional
De la șaptezeci la o sută de mii de ruble – acesta este prețul mediu al cazanelor cu combustibil solid cu o durată de ardere zilnică. Dar, având abilitățile de sudare pe arc, puteți face un cazan cu ardere lungă cu propriile mâini. Va fi mult mai ieftin și există un număr suficient de scheme și modele. Să vorbim despre ele.
Cum funcționează: de ce nu se ard tot lemnul de foc odată?
Mulți designeri s-au luptat de mult timp pentru această sarcină: cum să facem mai convenabile cazanele cu combustibil solid, să le creștem autonomia și să reducem timpul petrecut pentru întreținere. Una dintre primele soluții a fost dezvoltarea dispozitivelor pentru alimentarea pe lot și automat. Cu toate acestea, această abordare s-a justificat doar în unitățile care ard combustibil format în dimensiuni sub formă de granule și brichete..
După aceea, s-au remarcat alte caracteristici ale procesului de ardere a lemnului. Știm că vatra flăcării este susținută de un flux de aer curat. Aerul care intră, care arde, formează un gaz la temperaturi ridicate, care încălzește rapid buștenii aflați deasupra flăcării. Și cu cât stiva este mai mare, cu atât mai repede se aprinde.
Evident, prin contracararea acestor două fenomene, se poate realiza o muncă mai lungă. De exemplu, dacă arzi lemnul de foc plasat în axul cazanului nu de jos în sus, ci doar de sus. O altă inovație a fost implementată în cazanele de tip generator. Lemnul din ele arde, dar se încălzește puternic, formând un gaz piroliză. El, la temperatura sa ridicată, are nevoie doar de o cantitate mică de oxigen pentru a aprinde și a inflama și mai mult..
Generarea de gaz piroliză este posibilă numai cu o sursă limitată de oxigen, suficientă pentru a menține arderea în cuptor și nu prea mare, astfel încât gazul să nu se ardă prematur. Ambele principii descrise pot fi implementate relativ ușor în dispozitivele de casă..
Dezavantaje ale bricolajului
Vă rugăm să rețineți, însă, că calcularea parametrilor de putere și combustie finală nu este atât de ușoară. În special, eficiența generarii depinde atât de forța de tracțiune, cât și de lemnul de foc folosit (umiditate, rasă). În plus, există o serie de nuanțe pur tehnologice dificil de implementat într-un atelier de casă..
În primul rând, este materialul de fabricație. Temperatura de ardere a gazului generator este puțin mai mare decât lemnul și poate ajunge la 800 ° C. În aceste condiții, oțelul structural poate funcționa doar cu o capacitate de căldură intrinsecă semnificativă, adică grosimea pereților camerelor de ardere ar trebui să fie de aproximativ 12 mm sau chiar mai mult. Se pot utiliza și oțeluri rezistente la căldură, dar numai dacă sunt disponibile mijloace de prelucrare și lipire adecvate. Din păcate, nu există alte modalități: toate celelalte produse au o durată scurtă de viață până la ardere (nu mai mult de 10 ani) și suferă o schimbare de formă din cauza tensiunilor interne.
O altă problemă este că este necesară o formă specială a camerelor și a separatoarelor acestora pentru o funcționare stabilă. În condițiile de ștanțare din fabrică și sudare automată, puteți crea forme complexe arbitrar, dar în producția casnică nu se poate efectua un sistem de canale fantezist. Acest lucru duce la creșterea rezistenței aerodinamice a cazanului și nu permite obturarea normală. Fluxul invers al exploziei superioare poate fi compensat fie printr-o conductă de evacuare foarte mare (aproximativ 10–12 m), fie prin tiraj forțat din cauza unui exhauster electric de fum.
Instalarea acesteia din urmă este strict recomandată pentru toate cazanele cu ardere lungă, fără excepție. În timpul zilei, forța tirajului natural se poate schimba, ceea ce duce la o combustie incompletă a gazului generator și acumularea acestuia într-o concentrație explozivă chiar și în interiorul camerei cazanului..
Cazanul de mină – dezasamblăm schema
Cazanul cu încărcare verticală a arborelui are un corp sub forma unei coloane înalte (până la 2 metri) dintr-un profil pătrat sau rotund, cu o secțiune internă de aproximativ 0,3 m2. Această coloană are un fund gol și, eventual, o carcasă exterioară care limitează radiațiile de căldură din pereții fierbinți..
O structură care este foarte similară cu pistonul unei seringi de unică folosință este coborâtă în căminul de foc. Placa lată de la bază urmărește exact profilul intern al arborelui, creând goluri la pereții de 4-6 mm. Distanța acționează ca o duză și restricționează fluxul de aer prin camera de ardere, astfel încât o adaptare precisă este importantă aici. Tija pistonului – țeavă de oțel de 100 mm, cu o lungime nu mai mică decât înălțimea totală a arborelui, sudată prin centrul plăcii.
Conducta de ardere este amplasată pe partea laterală a arborelui cu o decalare de 200 mm de marginea superioară. Acesta este un manșon obișnuit de oțel sudat printr-unul dintre pereții arborelui. Încă altul cu 250 mm mai jos în interiorul arborelui de-a lungul pereților săi este sudat un cerc de sârmă gros de 4-5 mm. Distanța arborelui este astfel limitată, dar este suficient să treacă pistonul.
O placă de oțel se sprijină pe partea rezultată, exact ca pe un piston. În centrul său a fost făcută o gaură de 250–300 mm, pe marginea căreia a fost sudată o bandă de oțel îndoită într-un inel pentru a forma o latură înaltă de 70–80 mm. Există aceeași parte de-a lungul marginii exterioare..
Acum avem partea inferioară a camerei pentru amestecarea și arderea gazelor pirolizei. Funcția sa este de a localiza combustia secundară, deoarece, în caz contrar, volumul vatra va crește odată cu dependența pistonului, deoarece combustibilul arde cu o scădere în consecință a eficienței cazanului. Un alt detaliu este capacul cazanului. Aceasta este a treia placă, dar cu dimensiuni de-a lungul contururilor exterioare ale arborelui. La margini, are o latură mică (30–40 mm) pentru un vestibul strâns, iar în centru s-a făcut un orificiu de 120 mm și s-a introdus un manșon, proeminent în sus și în jos cu 250–300 mm.
Integrare în proiectarea unui schimbător de căldură cu apă
Camera rezultată are un volum de aproximativ 0,15-0,2 m3, orice schimbător de căldură poate fi plasat relativ liber în el, dar sunt utilizate în principal bobine tubulare rezistente la căldură. Capetele sale trec prin pereții cazanului și sunt furnizate cu 5-6 rotații de filet de țeavă – totul este ca de obicei.
Este mult mai important să rezolvați o altă problemă: după instalarea schimbătorului de căldură, pistonul nu mai poate fi scos, dar atunci cum să așezi lemne de foc? În aceste scopuri, două găuri sunt tăiate în peretele frontal al cazanului și două manșoane dreptunghiulare din oțel sunt sudate pentru montarea ușilor cu balamale..
Unul dintre ele este mic, aproximativ 200 mm înălțime și este instalat în partea superioară a cazanului, exact vizavi de camera de ardere a pirolizei deasupra inelului de sprijin. Cu ajutorul său, puteți controla procesul de ardere și regla pescajul, astfel încât este mai bine să alegeți opțiuni cu sticlă temperată..
A doua ușă trebuie să fie aproape la fel de mare ca arborele cazanului. Este destinat pentru încărcarea și aprinderea combustibilului, precum și pentru eliminarea cenușii după ce a ars. Deschiderea trebuie plasată sub inelul de susținere.
Există și alternative. Cazanul, de exemplu, poate avea un rezervor circumferențial în jurul corpului sau poate fi înfășurat cu o țeavă convențională din oțel pentru 3-4 rotații. Este necesar să amplasați schimbătorul de căldură în partea superioară a cazanului, deși restul suprafeței exterioare (inclusiv hornul) este potrivit pentru preluarea căldurii de toate tipurile de economizatoare.
Echipament optional
Rămâne doar să aducem unele îmbunătățiri. Pentru început, să eficientizăm distribuția aerului primar pe vatra generatorului. Pentru a face acest lucru, sudați 6–8 petale parabolice perpendicular pe placa pistonului pentru a forma un fel de rotor.
Al doilea adaos util la un astfel de cazan este conducta corectă. Între alimentarea și returul schimbătorului de căldură intern trebuie instalată o unitate de recirculare, care nu va permite ca temperatura apei din cazan să scadă sub 50–60 ° С. În caz contrar, formarea condensului din umiditatea reziduală și coroziunea rapidă a pereților este inevitabilă..
Se sudează un știft mic în partea de sus a conductei pistonului și se pune un amortizor cu o gaură pe acesta pentru a regla cantitatea de aer furnizată generatorului. De asemenea, nu trebuie să înlocuiți evacuatorul de fum cu un ventilator, care este mult mai dificil de reglat. Pompa de evacuare trebuie să fie instalată într-un punct al conductei, la 2 metri distanță de cazan. Este optim dacă în această secțiune a conductei sunt instalate înotătoarele radiatorului..
De ce ar trebui să aleg cazane de casă pentru ardere îndelungată pe lemn în locul altor metode de încălzire? Ce anume face aceste cazane atât de eficiente și de economice? Există anumite avantaje sau beneficii pe care le oferă acest tip de cazane? Aș dori să aflu mai multe informații despre acestea înainte de a lua o decizie.