Bubafonya et Raketa: fours à chargement par le haut à faire soi-même

Points d’article

• « Bubafonya » ou piston PDG
• Conception
• Comment assembler
• Un problème qui n’existe pas
• Tirer le meilleur parti de
• « Rocket » ou four à fusée (RP)
• Conception
• Comment ça marche et avantages
• Première étape. Flux pur
• Deuxième étape. « Réchaud Rocket Potbelly »
• Troisième étape. Système d’échangeur de chaleur vertical
• Quatrième étape. Installer l’injecteur
• Cinquième étape. Turbocompresseur
• Four à fusée à pyrolyse bricolage à partir de canettes

Quelles sont les conceptions des fours à combustion longue? Dans cet article, vous apprendrez en quoi les fours à combustion longue à chargement par le haut sont fondamentalement différents et comment améliorer leur efficacité. Nous vous parlerons des secrets de leur fabrication et vous fournirons des instructions étape par étape.

Poursuivant le thème de la fabrication et de l’amélioration des fours à combustion longue (LPH), nous décrirons en détail les appareils à chargement par le haut. Les avantages de cette option:

1. Chambre de combustion compacte.
2. Utiliser la gravité au travail.
3. Vente plus efficace de combustible (bois de chauffage).
4. Faible température de refoulement – pas besoin d’isoler la cheminée.
5. Pureté relative (absence de fumée) de l’émission – moins de problèmes avec les voisins.

La différence fondamentale entre ces poêles et poêles et leurs dérivés est la combustion graduelle du combustible et, par conséquent, une distribution régulière et uniforme de la chaleur (dans les poêles, toute la charge s’embrase en même temps).

Les deux types de PDG les plus populaires sont Bubafonya et Raketa (four à fusée). Dans le premier cas, l’énergie est produite à partir de la combustion du bois sous pression avec une carence en oxygène, dans le second – un processus réactif qui se produit lorsque la température baisse.

« Bubafonya » ou piston PDG

Ce poêle tire son nom d’origine du surnom de l’auteur, qui, pour la première fois, a présenté le projet au public. On ne sait pas s’il est l’inventeur de cette variété. Très probablement, sous une forme ou une autre, il existe depuis longtemps, car son action ne repose que sur les lois de la physique et de la nature..

Une caractéristique de cette version du PDG est la pression constante du piston, dont le talon équilibre et maintient une température uniforme constante, ne permettant pas aux zones individuelles de refroidir ou de surchauffer.

Conception

« Bubafonya » est quelque chose comme un cylindre d’un moteur à combustion interne à piston sous une forme extrêmement primitive:

1. Chambre de combustion (CC). Un récipient cylindrique ouvert (fût, cylindre, tuyau) sans trappes et avec une cheminée au bord supérieur. La taille du COP peut varier de 20 à 240 litres.
2. Piston. Tube en acier d’une section transversale de 75 mm avec un talon rond à une extrémité. Le talon a un diamètre inférieur de 40 à 50 mm à celui du KS et un trou pour le diamètre du tuyau. Dans la partie extérieure, le talon présente des nervures pour admettre de l’air dans la zone de combustion. Fonctionnellement, cette pièce joue le rôle d’un conduit d’air et d’une presse.
3. Casquette. Couvercle en acier ordinaire avec trou pour tuyau de conduit.

La simplicité et la fiabilité de la conception, ainsi que la disponibilité des matériaux, ont fait de ce poêle le plus populaire parmi les villageois et les garagistes. « Bubafonya » détient le record de la durée de combustion – une chambre de combustion d’un baril de 200 l avec une charge verticale dense complète fonctionne pendant 20 à 24 heures.

Comment assembler

1. Coupez le couvercle supérieur du canon (il ne doit pas être pourri). Il peut ensuite être utilisé sous la couverture du four. S’il s’agit d’une bouteille de gaz, coupez-la le long du bord de l’adhérence tête-à-mur. Couper un trou de cheminée à 20-30 mm du bord supérieur et souder un canal à partir d’un tuyau de 100-120 mm.

2. Conduit d’air (BB). Pour les stations de compression de toute taille, le diamètre intérieur suffisant du tube BB est de 75 mm. La longueur de l’explosif est égale à la hauteur du CC plus 200-300 mm.

3. Talon. Couper une feuille de 4 à 6 mm en forme de cercle de diamètre inférieur à la chambre de combustion de 30 à 40 mm.

4. Découpez un trou au centre du talon égal au diamètre intérieur du BB plus 2-3 mm. Le long du bord, vous pouvez souder sur un côté de la bande pour la stabilité du piston avec une chambre de combustion chargée.

5. Nous soudons sur la surface de travail des coins du talon 30×30 ou 40×40 sous la forme de rayons du centre.

6. Souder BB au talon à un angle d’exactement 90? à l’arrière des côtes.

7. À l’extrémité libre de l’explosif, souder l’écrou M6 de l’intérieur. Nous découpons l’amortisseur le long de la section du BB et l’installons sur la vis. Un aimant d’un diamètre approprié peut être utilisé. Ce registre régule l’alimentation en air du centre de combustion.

8. Sur le couvercle, souder sur une bande de 20-30 mm en cercle comme un côté.

Tout matériau combustible solide peut servir de combustible pour un four à piston à combustion longue du type Bubafonya, mais, en règle générale, il s’agit de bois de chauffage. Une petite quantité de caoutchouc ou de plastique ne donnera pas un «échappement noir», car il brûlera complètement dans le COP. Le carburant est chargé avec le piston retiré, mais au cours du travail, vous pouvez recharger le poêle avec du petit bois de chauffage à travers le tuyau explosif. Un allumage sûr peut également se faire à l’aide d’explosifs.

Un problème qui n’existe pas

Un artisan méticuleux essaiera de placer l’explosif sous le couvercle et le couvercle sous le COP aussi étroitement que possible et même de prévoir des scellés. Empiriquement, on a trouvé que de telles « améliorations » se transforment en l’incapacité du four à fonctionner de manière productive. Le secret réside dans l’air secondaire, qui est pompé à travers les interstices de la partie supérieure et assure la traction. Dans ce cas, les fentes agissent comme des injecteurs, ce dont nous avons parlé dans l’article précédent..

Tirer le meilleur parti de

Convecteur.Pour évacuer la chaleur de la chambre de combustion (four), il existe une solution simple et efficace basée sur la convection d’air.

La convection est un type de transfert de chaleur dans lequel l’énergie thermique est transférée par des courants ou des jets.

Pour le dispositif d’un convecteur primitif, nous avons besoin d’une tôle galvanisée profilée avec une onde moyenne, qu’il vous suffit d’enrouler autour de la chambre de combustion. Les ondes de profil serviront de canaux à travers lesquels l’air circulera. Chauffé du four, il se précipitera vers le haut, et sa place sera prise par l’air froid venant du fond du canal. S’il n’y a pas de tôle profilée, vous pouvez fixer la découpe du profil CD ou UD autour du foyer et de la cheminée.

Envelopper.Un autre type de convecteur peut être un système coaxial primitif..

Coaxial – du latin avec– joint et axe– axe, c’est-à-dire ayant un axe commun.

Pour ce faire, nous soudons des supports de 40 à 50 mm de long sur la chambre de combustion, en reculant de 50 mm du haut et du bas. Nous fixons une feuille de métal dessus. L’épaisseur n’est pas décisive ici, car l’air joue le rôle de liquide de refroidissement et le carter lui-même ne chauffe pas. Un placage de zinc mince convient, qui peut être rendu amovible.

Longue cheminée droite.S’il est possible d’augmenter facilement la longueur de la cheminée à l’intérieur de la pièce, cela permettra d’éliminer la température résiduelle des gaz d’échappement.

Ventilateur,dirigé vers le PDG, mélange efficacement l’air, ce qui donnera un chauffage rapide et uniforme de la pièce.

La version décrite du four présente un inconvénient, mais important, qui peut être considéré comme un hommage à la simplicité de la conception. Le nettoyage du bac à cendres est un travail poussiéreux. La partie inférieure de la station de compression sert de cendrier lui-même et l’enlèvement des cendres par le côté est peu pratique, mais nécessaire.

Conseil. Nous vous recommandons de garder en permanence 80-100 mm de cendres sur le fond – cela évitera que le fond ne brûle prématurément.

Une autre nuance ne peut être appelée que «coût de production». Lors de l’utilisation d’un tonneau, les parois du four brûlent relativement rapidement. Avec un fonctionnement intensif (à des températures élevées), la chambre de combustion devra être remplacée après 3-4 saisons. Mais ici aussi, la simplicité garantit le succès – il suffit de trouver le même barillet. Dans ce cas, la bouteille de gaz servira pendant des décennies..

« Rocket » ou four à fusée (RP)

Un autre type de poêle écoénergétique est connu sous le nom de Rocket ou Rocket Stove. Elle a reçu un nom sonore en raison du processus réactif basé sur l’échange de chaleur avec une différence de température significative (et la poussée qui en résulte), qui est également réalisé dans les moteurs à réaction de fusée. Ce phénomène naturel est inscrit dans les lois fondamentales de la physique en raison de son fonctionnement sans problème..

Conception

RP a toujours un « genou » de pas plus de 90 ° sous une forme ou une autre. Autrement dit, la cheminée est située à un angle droit ou aigu par rapport au bas du four. Un conduit d’air (BB) est nécessaire, qui est souvent situé à côté (à travers le mur) de la chambre de combustion.

Comment ça marche et avantages

La principale différence entre le RP et les fours décrits précédemment est que la température n’est pas concentrée dans le four, mais dans le flux d’air, qui est en dynamique constante. Un tirage continu provenant du lieu de chauffage (genou) apporte de l’oxygène avec le flux d’air pour la combustion dans le four à travers l’explosif, dans le four, l’air reçoit l’énergie thermique de la combustion du combustible et la cède à l’endroit de la chute de température (genou et «environnement»), en raison de laquelle le tirage prise en charge.

En mode RP constant, l’ajustement de l’alimentation en air n’est pas nécessaire – la tendance naturelle à équilibrer les processus fournit un tirage exactement de la même force nécessaire pour réaliser la température dans le four. Les gaz d’échappement sortent également naturellement – par la pression de l’air chauffé (par conséquent, le RP ne nécessite pas de tuyau de cheminée haut).

Nous mettrons en œuvre l’effet de la réactivité du flux thermique par étapes, ce qui rendra la conception de plus en plus complexe..

Première étape. Flux pur

Comme nous l’avons déjà découvert, l’élément principal et la condition de l’existence de l’écoulement est le coude du canal. Après avoir soudé à un angle de 90 ° deux tuyaux d’un diamètre de 150 mm, corrélé à 1/2, nous obtenons un four « fusée » prêt à l’emploi avec un tuyau de cheminée. La section courte est horizontale, la section longue est verticale. Si vous allumez un feu horizontalement, la flamme sortira le long d’un tuyau vertical..

Une version primitive de l’alimentation en air secondaire peut être organisée en installant une feuille de métal à l’intérieur de la chambre de combustion sur les supports – le foyer sera séparé du conduit d’air. Dans ce cas, l’air qui le traverse tombera dans le coin du genou, ce qui permet de l’appeler secondaire. Un tel dispositif peut être soudé sur les jambes et mettre une grille pour une poêle à frire sur le canal supérieur..

Deuxième étape. « Réchaud Rocket Potbelly »

Nous prenons la structure décrite ci-dessus comme base et ajoutons un élément supplémentaire – une section horizontale (canal). La section rectangulaire des canaux sera plus facile à utiliser que les tuyaux.

Réchaud Rocket Potbelly: 1 – assiette; 2 – zone de chauffage et de transfert de chaleur; 3 – débit d’air

Dans ce cas, le conduit d’air peut être localisé de manière arbitraire – l’essentiel est que l’air le traverse. Ceux-ci peuvent être des « joues » parallèles aux parois latérales de la trappe de chargement, ou une plaque sur les nervures le long de la paroi inférieure.

Ensuite, nous attachons une cheminée d’un tuyau en acier au genou (c’est aussi un échangeur de chaleur résiduelle) et disposons un couvercle. Il est difficile de décrire avec précision la structure, car elle est le plus souvent fabriquée à partir de déchets. Il est important de comprendre et de mettre en œuvre le principe même de la formation d’écoulement.

Troisième étape. Système d’échangeur de chaleur vertical

L’idée est d’installer un échangeur de chaleur en acier avec des parois épaisses dans le chemin du flux chaud.

La structure est un élément du deuxième étage, de taille accrue, sur lequel un conteneur vide pour l’échange de chaleur sèche (idéalement une bouteille de gaz vide) sera situé à la place d’un tuyau vertical. Dans ce cas, le conduit de fumée doit être aligné avec l’élément horizontal..

L’élément horizontal lui-même (foyer) peut être exécuté sous différentes formes – corps de poêle, tuyau ou boîte. Il peut servir d’échangeur de préchauffage (s’il est suffisamment grand). Pour une combustion continue prolongée (jusqu’à 4 heures), vous devez augmenter le compartiment à carburant. Il peut mesurer jusqu’à 600 mm de haut et prendre des bûches verticalement. La brûlure se produira au bas d’eux et sous leur propre poids, ils s’épuisent progressivement.

Four à fusée avec échangeur de chaleur: 1 – cendrier; 2 – air froid; 3 – compartiment à carburant; 4 – couverture; 5 – bois de chauffage; 6 – bordure de flamme; 7 – zone de brûlage; 8 – échange de chaleur; 9 – cheminée; 10 – ballon

L’air primaire sera fourni par une porte dans la zone de la chambre de combustion, qui servira de trappe d’inspection pour le nettoyage. Secondaire – à travers un trou ou un canal dans le coude, ou à travers un canal dans le compartiment à carburant.

Quatrième étape. Installer l’injecteur

Ci-dessus, les prototypes des canaux d’alimentation en air secondaire ont été mentionnés. À ce stade, nous installerons un canal séparé pour une alimentation complète en oxygène de la flamme pendant la phase de postcombustion..

Cela nécessitera un tuyau en acier d’un diamètre de 12 à 15 mm, plié sous la forme d’un canal, obtenu à partir des éléments du système. D’une part, il doit être enfiché et percé dans le mur de 6 à 8 trous de 5 à 6 mm sur une section de 100 mm. Ensuite, le tube doit être installé de telle manière qu’il traverse tout le système et que son extrémité «aveugle» avec des trous se trouve à l’endroit où la flamme atteint. L’extrémité ouverte doit sortir à la partie «froide» du système et permettre à l’air d’entrer. Le métal du tube chauffé créera un courant d’air et de l’air frais sera fourni pour la postcombustion.

Options d’installation de l’injecteur: 1 – cendrier; 2 – air froid; 3 – foyer; 4 – compartiment à carburant; 5 – injecteur; 6 – bordure de flamme; 7 – échangeur de chaleur

Cinquième étape. Turbocompresseur

Une pompe à air (éventuellement un vieil aspirateur) est connectée à l’injecteur. L’injecteur lui-même doit avoir un débit plus élevé qu’avec une alimentation naturelle. Lorsque la pompe est mise en marche, le débit d’air frais crée une surpression supplémentaire et la poussée augmente proportionnellement à la puissance fournie. Cela augmente la température de l’échangeur de chaleur..

Cette méthode est connue des artisans depuis l’Antiquité – la fonction d’une pompe à air était assurée par des soufflets de forgeron..

Lorsque vous prenez des mesures pour le développement d’un four à fusée, rappelez-vous que le système doit être harmonieux – tous les éléments doivent être équilibrés, sinon la surchauffe et la combustion du métal.

Four à fusée à pyrolyse bricolage à partir de canettes

Un brûleur à copeaux de camping sera toujours utile, d’autant plus qu’il ne nécessite pas de matériaux et de compétences spéciales. Même un adolescent peut y arriver. Cependant, pour quelqu’un qui a d’abord abordé la question du chauffage avec des poêles «fusées», ce sera une bonne pratique, car le principe de fonctionnement est identique:

1. Nous prenons deux canettes de diamètres et de hauteurs différents (la différence est de 20-25 mm).
2. Coupez un trou égal au diamètre de la plus petite boîte dans le fond de la plus grande boîte.
3. Faire un réseau de trous dans le fond de la plus petite boîte.
4. Nous faisons une ceinture de trous sur la paroi de la plus petite boîte à 1/5 de sa hauteur à partir du bord ouvert.
5. Nous faisons une ceinture de trous sur la paroi du plus grand pot à 1/7 de sa hauteur de bord ouvert.
6. Nous insérons le plus petit pot dans le fond du plus grand de sorte que le fond du plus petit s’adapte au bord ouvert du plus grand. Brûleur prêt.

Vous avez probablement déjà deviné qu’en principe, il s’agit d’un système de gazoduc coaxial. En ajoutant divers appareils à un tel brûleur, vous pouvez augmenter le volume du compartiment à combustible ou faire bouillir de l’eau.

Si vous percez un trou pour le conduit dans la paroi d’un réservoir plus grand et installez un ventilateur, vous n’obtiendrez rien de plus qu’un RP turbocompressé.

En utilisant cette option « de poche », vous pouvez effectuer des expériences et des mesures comparatives – comment le matériau brûle par lui-même et comment avec l’utilisation d’air secondaire.

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