Піролізна піч тривалого горіння «бубафоня»: як зробити своїми руками

Не секрет, що багато вдалих технічних рішень народжується домашніми умільцями під час реалізації своїх задумів. Одним із прикладів є опалювальні пристрої. В результаті переробок своїми руками під свої потреби вони стають все ефективнішими за співвідношенням ціна - якість навіть при опаленні житла. Це особливо стосується піролізних печей «бубафоня», які спалюють пічний газ із низькосортного палива.

Що таке процес тривалого горіння

Щоб зрозуміти, як правильно виготовити металеву піч, потрібно розглянути, що являє собою процес горіння. Зробити це потрібно на прикладі найпоширенішого виду палива – деревини.

Розпалювання проводиться легкогорючими предметами від тріски та берести до горючих рідин. Поки температура поверхні дров не досягне температури 100 градусів, від них піднімається білястий димок, який є парою вологи, що йде. Вона завжди міститься у них незалежно від умов зберігання.

При досягненні температури 250 градусів поверхня деревини починає обвугливатись, розкладаючись на простіші за складом хімічні складові. Під впливом кисню повітря реакція триває дедалі інтенсивніше. При досягненні температури 300 градусів речовина деревини починає розкладатися на газоподібні складові, що активно вступають у реакцію окислення. Вони горючі та дають високу температуру полум'я. На жаль, закладка палива швидко прогорає і пекти «вимагає підживлення».

Пічки тривалого горіння «бубафоня»

Є багато конструкцій печей тривалого горіння. Відмінністю їхнього пристрою є дозована подача повітря в топку. Зменшення його подачі призводить до уповільнення окислення та повного використання палива. Регулювання надходження проводиться через топку та зольник спеціальними заслінками, тобто знизу.

Варіант конструкції печі на тирсі

У печі бубафоня повітря подається зверху через порожній шток. Таким способом досягається ефект поступового спалювання палива без прогріву нижчерозташованих шарів. Коли такий тепловий агрегат прогрівається до температури 300 градусів і більше, починається процес піролізу деревини. Пальні гази надходять у верхню частину топки і згоряють там з виділенням великої кількості тепла. Тобто клітковина деревини згоряє в нижній частині з виділенням горючих газів, які займаються поверх поршня.

Принцип дії печі тривалого горіння Бубафоня з водогрійною сорочкою та зольником

Галузь застосування

Залежно від ємності печі, горіння однієї закладки палива може тривати від 12 до 24 годин. Це зручно при використанні в системах опалення заміського будинку, теплиць, гаражів та виробничих приміщень.

Переваги та недоліки теплового агрегату

До переваг такої печі можна віднести такі фактори:

Однак є і ряд істотних недоліків цієї конструкції:

• Бубафон має низький коефіцієнт корисної дії. Це можна пов'язувати з нерівномірністю нагрівання корпусу печі, наслідком є ​​зниження ступеня тепловіддачі агрегату. Для піролізних печей удосконалених конструкцій ККД може досягати 90%.
• Бубафон класичної конструкції незручний для очищення від залишків горіння палива. Їх доводиться одержувати через верх. Але цей недолік легко усувається пристроєм дверцят в нижній частині паливної ємності. Дверцята повинні досить щільно закриватися, щоб мінімізувати надходження повітря через неї.
• Непривабливість зовнішнього вигляду. Пекти виглядає грубо і не прикрашає інтер'єр при встановленні в житловому будинку.

Конструкція та принцип роботи

Пристрій грубки досить простий. Вона складається з чотирьох основних вузлів:

Принцип дії

Щоб розглянути, як працює піролізна піч бубафоню, потрібно докладно описати повний цикл спалювання палива:

Слід пам'ятати! Не можна завантажувати паливо вертикально. Якщо якесь поліно впорається в шток, це може ускладнити його просування. Режим горіння буде порушено.

Пекти «бубафоня» своїми руками

Визначення основних параметрів

Основна пропорція, що закладається у розрахунок розмірів печі, це співвідношення внутрішнього діаметра до висоти корпусу. Оптимально воно має становити 3–5:1. Рекомендований внутрішній розмір 30-80 сантиметрів. Корпус меншого розміру неефективний, тому що повітря буде занадто швидко проходити камерою згоряння. Контакт із паливом буде неповноцінним, знижуючи ККД пристрою. При розмірі понад 80 сантиметрів зовнішні шари палива згорятимуть повільніше за внутрішні, шток провалиться всередину закладки і горіння в топці стане неможливим.

Оптимальна товщина стін корпусу

Оптимальний теплообмін відбувається за товщини стінок 4-5 міліметрів. При меншій товщині корпус може швидко прогоріти.

Діаметр притискного поршня

Величина зазору між стінками корпусу та цією деталлю оптимально має становити близько 5% від внутрішнього діаметра топки. Тобто діаметр поршня визначається із співвідношення:

Д = Дшт * 0,9

Д – внутрішній діаметр топі

Д шт – діаметр штока.

Наприклад, при внутрішньому діаметрі корпусу 40 сантиметрів розмір штока складе: 400 * 0,9 = 360 міліметрів.

Товщина притискного млинця

Цей параметр також залежить від розміру камери згоряння, але у зворотній пропорції. Функціонально ця деталь необхідна створення тиску на паливо. При недостатній дії може бути порушений принцип дії печі – зворотна дія. В результаті відбувається спалах топки з утворенням зворотної тяги. При цьому продукти горіння підуть у всмоктувальну трубу. При надмірному тиску шток просто провалиться в шар палива і горіння бубафоні припиниться.

Наводимо вибіркові дані залежності товщини млинця від діаметра топки в сантиметрах:

• 30 – 6–10.
• 40 – 6–8.
• 60 – 4–6.
• 80 – 2,5–5.

Розмір вихідного патрубка димоходу

Цей показник є найважливішим, оскільки від нього залежить режим потоків газу тепловому агрегаті. Теплотехнічний розрахунок дуже складний і виготовляється з урахуванням великої кількості параметрів. На практиці встановлено емпіричне співвідношення:

S = 1,75E де

S - площа поперечного перерізу димоходу:

E – енергетична потужність печі, кВт/год.

Показник E може бути визначений із співвідношення:

E = e * M де

е - таблична величина, що є питомою тепловою віддачею конкретного палива:

М - маса одноразової закладки палива, визначається як добуток маси питомої завантаження обсяг паливного простору, кг/дм 3 .

Наведемо деякі довідкові дані щодо питомої теплоємності твердого палива, кВт/год:

• Дрова стандартного розміру з осики – 2,84.
• Тирса або стружки хвойних порід - 3,2.
• Пелети з вільхи – 3,5.
• Вугілля кам'яне сорту ДПК - 4,85.
• Вугілля кам'яне марки ССОМ - 5,59.
• Брикети торф'яні – 2,36.

Найбільш часто вживаним розміром димаря є діаметр 150 мм, якщо паливна частина печі становить не менше 2/3 загальної висоти корпусу.

Перетин труби для подачі повітря

Цей розмір становить від 0,5 до 0,57 від діаметра труби димоходу. У нашому випадку можна рекомендувати розмір 76-83 мм.

Матеріали та інструменти

Для виготовлення печі бубафоня знадобляться:

Перелічені матеріали можуть бути замінені на інші, що підходять з наявності.

Перелік інструментів:

1. Машинка кутова шліфувальна (болгарка) – для різання металевих деталей.
2. Апарат зварювальний побутовий.
3. Електроди, що відповідають матеріалу деталей.
4. Апарат для газополум'яного різання металу.
5. Електродриль.
6. Щітка сталева для електродрилі.
7. Напильник напівкруглий.
8. Засоби індивідуального захисту - щитки, рукавиці та ін.

Фотогалерея: інструменти для виготовлення печі

Болгарка Побутовий інвертор Дриль Різак газовий

Крім перерахованих, можуть знадобитися інші інструменти загального призначення.

Підготовчі роботи для монтажу пічки з газового балона

Застосування зварювання при монтажі вимагатиме приміщення з гарною витяжною вентиляцією. Якщо такої немає, допускається виконання робіт на повітрі.

Подальші дії можуть виглядати так:

Монтаж

Складання агрегату проводиться в такому порядку:

Важливо! Висота димаря повинна бути менше 5 метрів від рівня виходу з печі.

Бубафон з водяною сорочкою

Щоб організувати водяне опалення заміського будинку, такий тепловий агрегат можна використовувати як казан. Для цього на нього наварюється ємність у вигляді водяної сорочки. Можна використовувати металеву бочку, прорізавши у дні отвір під балон. По висоті кожух повинен досягати вихідного патрубка димової труби. Зверху сорочка заварюється кільцевою деталлю між корпусом та бочкою.

Вихідний отвір під водопровід встановлюється у верхній частині сорочки, обратка - у нижній. Неодмінною приналежністю системи опалення є розширювальний бачок із мембраною. Залежно від конструкції теплового контуру він може бути самопливним з природною циркуляцією або примусовою з використанням циркуляційного насоса.

Пекти бубафоня з водяною сорочкою в системі опалення

За таким самим принципом можна влаштувати сорочку на корпусі печі.

Варіанти конструкцій

Іншою основою печі бубафоня можуть бути:

• Бочки металеві різних розмірів, наприклад, 100 та 200 літрів. Менша служить корпусом печі, велика відіграє роль водогрійного казана.
• Сталеві труби великого діаметру. Для печі можна придбати такі вироби на вторинному ринку. Метал труб чудово зварюється та відрізняється високою міцністю. Додаткові витрати пов'язані лише з необхідністю приварити днище з листового металу.

Особливості експлуатації

Тепловий агрегат потребує підвищеної уваги лише в перший період після початку експлуатації. Це необхідно, щоб зрозуміти всі особливості конкретної печі. Для цього:

• Після запуску необхідно спалити кілька закладок палива різної вологості, щоб визначити час повного згоряння. Але також можна отримати інформацію про потрібну його кількість при різних режимах горіння.
• Димар краще зробити розбірним для полегшення його чищення.
• У приміщенні з піччю має бути вогнегасник і ящик із піском.
• Потрібно регулярно оглядати піч на предмет виявлення прогарів та витоків продуктів горіння.

Чищення та ремонт печі

Заходи щодо догляду за таки тепловим агрегатом полягають у наступному:

• У період інтенсивної експлуатації потрібно щотижня зливати конденсат із збірки.
• Перед початком опалювального періоду слід очистити димар від сажі.
• Не використовувати як паливо відходи фанери, ДСП та інших матеріалів із застосуванням синтетичних сполучних.

Немає сумніву, що зараз багато домашніх майстрів працюють над поліпшенням конструкцій металевих печей. Не за горами день, коли ми дізнаємося про нові рішення в такій непростій справі, як опалення житла.