Bubafonya viryklė ir katilas Stropuva: kaip tai padaryti patiems, brėžiniai, prietaisas

Lėtai kūrenanti šildymo krosnis „Bubafonya“ – amatininko iš Kolymos (šiandien Kolymos gyventojo, o ne stalinizmo) Afanasijaus Bubjakino kūrinys. Sėkminga patirtimi jis pasidalijo tinkle, kur jo slapyvardis yra bubafonja, todėl krosnelė ir gavo savo slapyvardį. Prototipui Athanasius pasiėmė Lietuvoje pagamintą Stropuvos katilą, kuris, kad ir kaip kartais kaltindavo, puikiai pasitvirtino beveik 15 metų pramoninės gamybos.

Iki šiol bubafonya, galima sakyti, yra mėgstamiausias krosnininkų mėgėjų protas. Po Bubyakino modifikacijų, kurios bus išsamiau aptartos toliau, beveik bet kokios kvalifikacijos namų meistras gali tai padaryti savo rankomis, jei tik žino, kaip elgtis su suvirinimo aparatu. Savaitgalį galite „supakuoti“ bubafoniją, o daugeliui krosnelė „Kolyma“ veikia tinkamai ir beveik veltui išsilieja (žr. pav.): „Bubafonya“ gerai šildo beveik bet kokiu kietu kuru, nuo spygliuočių pjuvenų iki antracito.

Naminė viryklė "Bubafonya"

Tai sukėlė daugybę bandymų pritaikyti bubafoną vandens šildymui namuose: 20 kW galios „Stropuva“ katilo, kūrenamo tik malkomis, kaina Rusijos Federacijoje šiuo metu yra apie 90 000 rublių, o universalios malkos / anglis – apie 120 000 rublių. Analogai, kurie bus aptarti vėliau, kainuoja 68-110 tūkstančių rublių. Taip pat nepigus.

Tačiau jei Stropuvos katilams nuo pat jų pasirodymo prekyboje 2001 metais nebuvo pastebėtas nė vienas visiškas ar staigus gedimas, tai su karšto vandens šildymo bubafonais seka fiasko. Krosnelė veikia, užsidega, šildo, bet:

• Degalų sąnaudos geriausiu atveju atitinka 60 % efektyvumą.
• Ant kuro kameros sienelių intensyviai susidaro anglies nuosėdos.
• Keičiantis orams tenka nuolat bėgti į katilinę rankiniu būdu reguliuoti oro padavimą. Jūs gape - aušinimo skysčio temperatūra sistemoje 15-20 minučių. pašoka iki 95-97 laipsnių, o tai jau ant virimo ribos su visomis pasekmėmis.
• Vieno kuro pakrovimo šilumos perdavimo laikas yra iki 12 valandų, o Stropuva – 30 ar daugiau.
• Vandens kondensatas dūmtraukyje susidaro taip gausiai, kad esant dideliam šalčiui užšąla ir užkemša kaminą.
• Pasitaiko „uždegimo“ atvejų, kai krosnelė pro kaminą traukia orą, o iš ortakio veržiasi liepsnos.

Apskritai bubafonas su vandens kontūru veikia daugiau ar mažiau patikimai ir stabiliai tik tada, kai karštam vandeniui tiekti paimama iki 10-15% jo šiluminės galios ir beviltiškai priešinasi bandymams paimti daugiau šildymui. Turiu pasakyti, kad bubafonya kaip bubafonya čia nėra kalta. Jai reikalingas vidinis šilumos tiekimas, kad būtų tinkamai sudegintos išmetamosios dujos (pirolizės ir dūmų dujų mišinys).

Tai būdinga bet kuriai. Nepaisant to, žinant joje vykstančius fizikinius ir cheminius procesus, tokią krosnį vis dar įmanoma pritaikyti šildymo katilui, ką savo laiku įrodė Lietuvos dizaineriai. Ir šio straipsnio tikslas yra išsiaiškinti, kaip atpratinti krosnį nuo karščio godumo, atsižvelgiant į Bubyakino dizainą.

Galutinis rezultatas yra dviprasmiškas. Viena vertus, Bubafonya katilas vis dar yra įmanomas dalykas. Kita vertus, vis tiek reikia galvoti ir galvoti, bandyti ir galvoti dar kartą. Ypač – su automatika ir malkų/anglies jungikliu. Bet mes einame į priekį, ties tašku.

Prototipas

Iš kur atsirado Atanazas? Pažiūrėkime į perkamiausio lietuviško modelio pavyzdį - malkomis kūrenamą Stropuva S20, kurio šiluminė galia 20 kW, žr. Universalūs katilai atrodo lygiai taip pat, bet prie pavadinimo pridedamas U indeksas, pvz. StropuvaS20U. Jie kartais, kaip šiuo atveju, dedami kaip atsarginiai privačių namų ir mažaaukščių namų liftų mazguose, kad bent jau išvengtų sistemos atitirpimo išjungus centrinį šildymą.

Stropuvos katilo schema parodyta pav. paliktas žemiau. Jis turi keletą skirtumų nuo tuomet buvusios (2001 m.) krosnių ir paviršinio degimo katilų konstrukcijos. Pirmoji – oro pakaitinimo kamera 2. Ji tiekiama į apie 400 laipsnių įkaitintą kurą, kuris užtikrina degimą kartu su pirolize ir efektyvų išmetamųjų dujų deginimą.

Antras dalykas yra tai, kad oras į degalus patenka iš viršaus per tuščiavidurį teleskopinį strypą 5 su oro skirstytuvu 7 (žr. tolesnį paveikslėlį dešinėje). Skirstytuvas yra sudėtingos konfigūracijos skersinis su deflektoriumi ("ausimis"), skirtas tam tikram gyliui tiekti oro dalį į kuro masę ir oro kapiliarą.

Ši konstrukcija užtikrina, kad oksidatorius nuolat būtų tiksliai tiekiamas į ploną degimo sluoksnį, kai nusėda kuro masė. Dėl to visiškas kuro sudegimas vyksta nedidelėje vertikalioje zonoje virš ir žemiau oro skirstytuvo. Šiek tiek aukščiau, jau perdegusios, bet dar labai karštos dūmų dujos sūkuriuoja; jų šilumą galima panaudoti bet kokiu būdu, netrikdant krosnies termocheminio ciklo. Iš esmės "Stropuva" yra kombinuotas tipas, kuriame degimas, pirolizė ir pirolizės dujų deginimas yra sujungti laike ir erdvėje.

Degimas tokioje sistemoje yra nestabilus; jei po uždegimo oro tiekimas paliekamas maksimaliai, degalai užsidega. Ekonomišką lėto degimo režimą užtikrina nepastovios termomechaninės automatikos varomas oro droselis (amortizatorius, diagramoje 1 punktas). Lėto degimo šildymo katiluose daugiausia naudojamos 2 jo schemos: ant bimetalinių plokščių ir svirties diferencialo.

Apie termomechaniką

Termomechanikos veikimo principas ant bimetalo (terminės spyruoklės) pagrįstas įvairių medžiagų šiluminio plėtimosi koeficientų (TEC) skirtumu, žr. Kuo mažesnis pradinis plokščių nuokrypio kampas α, tuo didesnis spyruoklės lenkimas tuo pačiu kaitinimu. Todėl šiluminės spyruoklės dažniausiai gaminamos iš plokščių, sukepintų per visą plokštumą varžinio suvirinimo būdu, gaunama bimetalinė plokštė. Mažai, mažiau nei 100 laipsnių, kaitinant, jis tiesiogine prasme sulenkia lanką su didele jėga.

Šiluminės spyruoklės (termobimetalinės plokštės) nereikalauja sudėtingos amortizatoriaus pavaros kinematikos; spyruoklė, pagaminta iš 300 mm ilgio ir α = 3-5 laipsnių plokščių, įkaitinus iki 85 laipsnių, traukia kelių kilogramų jėga. Tačiau iš įprastų medžiagų pagamintos šiluminės spyruoklės dėl didelių vidinių įtempimų greitai pavargsta: maždaug kartą per mėnesį reikia reguliuoti temperatūrą sistemoje termometru, o kas sezoną ar du reikia keisti spyruoklę (plokštę), jis išlinksta visam laikui.

Rinkai skirtam pramoniniam gaminiui tokie eksploataciniai patogumai reiškia mirtį prieš gimimą, tačiau meistrams gali praversti savadarbės terminės spyruoklės. Tokiu atveju reikia paimti poras nerūdijančio plieno – žalvario arba, geriau, nerūdijančio plieno – bronzos. Nerūdijančio plieno poros - berilio bronza dirba tiksliai ir stabiliai ilgus metus, įskaitant. karinėse technologijose, tačiau berilio bronza yra strateginė griežtos atskaitomybės medžiaga. Gamykliniuose katiluose ir toje pačioje Stropuvoje naudojamos bimetalinės plokštės, pagamintos iš specialių lydinių.

Minkštieji metalai su dideliu TCR (varis, aliuminis) netinka terminėms spyruoklėms. Jie kartais naudojami bimetalinėse plokštėse, kurios retai veikia, pavyzdžiui, epizodiškai. savaime išsigyjančiose elektros grandinės pertraukikliuose.

Namų gamybos šiluminės spyruoklės plokštės turėtų būti paimtos trapecijos formos, kurių platus pagrindas yra 30–50 mm, o siauras 10–15 mm. Trapecijos aukštis 200-300 mm. Plokštės kniedytos siaurais pagrindais. Papildoma svirtis, kurios pečių santykis yra 1:3 - 1:5 (paveikslėlyje dešinėje), darbinį eigą duos 120-130 mm, to pakanka oro droseliui.

Plokščių storis turi būti nuo 0,5 mm, o skirtingiems metalams skirtingas: mažiau elastingas - storesnis. 0,5 mm nerūdijančio plieno reikia maždaug tiek pat berilio bronzos, 1 mm paprastos alavo bronzos ir 2 mm žalvario.

Kartais gamykliniuose katiluose termomechanika gaminama diferencialo svirtimi. Principas tas pats, bet naudojamas nevienodas tos pačios medžiagos kaitinimas. Būtent vidinės ir išorinės vandens striukės sienelės; skirtumą seka viename taške šarnyrinių ilgų svirčių pora. Svirties diferencialo sistema yra patvari ir stabili, tačiau jai reikalinga gana sudėtinga tikslių ir tikslių dalių kinematika, nes milimetro katilo frakcijų tiesinis skirtumas tarp korpusų išsiplėtimo.

Grįžtant prie Stropuvos, belieka pakalbėti apie malkų/anglies jungiklį ir katilo vamzdyno ypatybes. Iš pradžių lietuviškas katilas buvo skirtas naftingiems skalūnams, kurių turtinga Baltijos šalyse. Šiferis dega maždaug kaip medis, todėl Stropuva be didesnių pakeitimų pateko po malkomis.

Tačiau buvo problemų su anglimi: jo išmetamosioms dujoms sudeginti reikia papildomo oro. Jis buvo paimtas iš oro šildytuvo, įrengiant jame rankiniu būdu valdomą vožtuvą, tačiau retumo po degimo erdvėje nepakako reikiamam siurbimui. Paaiškėjo, kad problemos taip išspręsti neįmanoma; anglimi kūrenamoje krosnyje reikėjo padaryti slėgį iš elektrinio ventiliatoriaus maždaug 1 W elektros greičiu, kad būtų sudarytas slėgis 1 kW šilumos perdavimo iš katilas. Tačiau gamintojams tai yra laimė: į universalų katilo komplektą neįeina pūstuvo ventiliatorius, jis yra neprivalomas. Už mokestį.

Tai yra, anglis „Stropuva“ prarado savo energetinę nepriklausomybę, tai reikia atsiminti planuojant pirkinį ar bandant pakartoti dizainą. Ir pakrovimas iš kai kurių rūšių anglies tuo pačiu metu visiškai neišdega. Likutis tinkamas deginti kitą kartą, tačiau jį reikia išgrėbti iš peleninės ir atskirti nuo pelenų kurą.

Stropuvos anglis užtikrina šilumos perdavimą iki 5 dienų. Iki šiol šis rodiklis yra labai vidutinis: anglimi kūrenami itin ilgo degimo viena apkrova katilai įkaista iki 30 dienų ir leidžia pilti kurą nesustabdant ir netrikdant degimo režimo, t.y. Jas reikia uždegti kartą per sezoną. Bet jie dirba tik ir tik anglimi.

surišimas

Stropuvos katilo įrišimas ypatingas: netinka kitų tipų katilams ir atvirkščiai. Čia lietuviams reikia duoti savo nuopelnus: schema gerai apgalvota, atsižvelgiant į gyvenamųjų pastatų šildymo ypatumus, paprasta ir palyginti nebrangi, o tai didžiąja dalimi kompensuoja brangią paties katilo kainą. Paprasčiausio S20 vamzdyno schema be grindų šildymo parodyta fig.

Pirmas dalykas, kuris patraukia dėmesį, yra atskiras registras R1; jis pažymėtas raudonai. Ši baterija dedama patalpoje, kurioje nėra būtinas tolygus temperatūros režimas: prieškambaryje, laiptinėje. Balansinis vožtuvas bk1 šaltu oru (prie maksimalaus katilo) sureguliuojamas taip, kad radiatorius šiek tiek įšiltų.

Katilo temperatūros (ne šiluminės!) inercija yra 20 laipsnių, o laikas apie 20 minučių. Tai yra, jei ant katilo pagal standartinį termometrą nustatyta 70 laipsnių, aušinimo skysčio temperatūra gali svyruoti nuo 60 iki 80 laipsnių per 20 minučių. Šiuo metu aušinimo skysčio perteklius nukreipiamas į R1, kuris taip atlieka avarinio radiatoriaus vaidmenį, tačiau nepažeidžia degimo režimo ir nesumažina katilo efektyvumo.

Antrasis šilumos buferis yra KV katilas B; griežtai nerekomenduojama eksploatuoti katilo be jo. Aplenkimo vožtuvas 3 nustato karšto vandens temperatūrą, o tokia pat žemesnė pagal schemą - bendrosios paskirties registrų temperatūrą.

Įrenginys, skirtas apeiti grįžtamąjį srautą TZ-20-50, yra standartinis. Jo paskirtis – neleisti, kad grįžtamasis srautas atvėstų žemiau 45-50 laipsnių, antraip rūgštinis kondensatas gali kristi į katilą dėl perkaitusio papildomo degiklio.

Antrasis balansinis vožtuvas bk3 yra suporuotas su 40-80 W cirkuliaciniu siurbliu P, užtikrinančiu optimalų cirkuliacijos greitį katilo gaubte ir registruoja atskirai. Jei siurblys yra su automatiniu greičio reguliavimu pagal tiekimo temperatūrą, tada bk3 nereikia, todėl jis yra neprivalomas.

Tokia schema nereikalauja reguliaraus vandens tiekimo papildymo, o nutekėjimas 5 naudojamas tik pakartotinai maitinant, todėl iš viso nėra plūdinio vožtuvo. Bet sistema turi būti visiškai sandari, todėl galima montuoti tik membraninį išsiplėtimo baką H. Antras, tačiau santykinis nepatogumas – maksimalus slėgis katile yra 2 barai, o išleidimo apsauginis vožtuvas standžiai nustatytas 1,5 baro. . Tai yra, joks siurblys nepavarys aušinimo skysčio virš 2 aukšto ir net ten baterijos bus šaltesnės nei pirmame.

Ar Stropuva gera?

Prie minėtų trūkumų, iš kurių pagrindinis yra lėtas kaitinimas (20 min pačiam katilui ir visai sistemai?), reikia pridurti:

1. Technologinio išjungimo neįmanoma: kuro apkrova turi visiškai išdegti, tik tada galima atlikti katilo ir sistemos darbus.
2. Neįmanoma perkrauti kuro be pakartotinio uždegimo.
3. Gamintojo deklaruojamas efektyvumas (91,5 proc.) neatitinka tiek prekiautojų deklaruojamų verčių (85-87 proc.), tiek realių vartotojų statistinio degalų sąnaudų apdorojimo rezultatų, 76-78 proc.
4. Po katilu būtinai reikalinga atskira katilinė pagal SM reikalavimus (nuo 8 kub.m, lubos nuo 2,2m, nedegių medžiagų, atidaromas langas, neužstojamas oro padavimo langas, atskiras dūmų kanalas).

Nepaisant to, „Stropuva“ imamasi labai noriai. Priežastys jokiu būdu nėra rinkodaros ir reklamos triukai:

• Išskirtinai aukštas katilo patikimumas, įtrauktas į patį jo konstrukcijos principą. Užmiestyje šaltą žiemą tai tikrai svarbiau nei keli procentiniai punktai efektyvumo. Smulkūs gedimai lengvai pašalinami, katilas nesustoja ir iš anksto jaučiasi.
• Nutrūkus elektrai, katilas automatiškai, be jokių išorinių trukdžių, persijungia į termosifono cirkuliaciją ir gali veikti šiuo režimu neribotą laiką su įprastu kuro apkrova. Namuose bus šalta, bet sistema neatšildys.
• Lengvas ir nebrangus įrišimas.
• Vamzdynų schema, jei sumontuotas netiesiogiai šildomas karšto vandens katilas (su įmontuotu šilumokaičiu), leidžia 5-7 metus ir ilgiau užpildyti sistemą antifrizu be įkrovimo.
• Katilo montavimui nereikia ugniai atsparaus pagrindo ar grindų dangos sutvirtinimo, jei jis yra atsparus ugniai.
• Didelė galios reguliavimo riba, daugiau nei 10 kartų.
• Tikrasis efektyvumas išlaikomas 100–10% galios reguliavimo ribose.
• Dėl 5 ankstesnių punktų ekonomiškumas pinigų atžvilgiu tiek paleidimo metu, tiek jo metu.

Analogai "Stropuva"

Nors šiandien „Stropuva“ toli gražu nėra paskutinis žodis šilumos inžinerijoje, tačiau pagal TTD, eksploatacinius ir aplinkosaugos reikalavimus katilas išlieka šiuolaikinių reikalavimų lygyje, o jo konstrukcija yra atidirbta ir patikrinta laiko. Nenuostabu, kad, naudodamosi lietuviškomis licencijomis, daugelis įmonių gamina Stropuvos analogus tuo pačiu principu: Atlantic, Beretta, Candle, DEMRAD, Electrolux, Eurofan, FLAMINGO, FONDITAL, GLOBAL, HERMANN, Junkers, Liepsnele, LG, MIDEA, NOVA FLORIDA , Protherm, SIME, Starway, VAILLANT, Viadrus, Viessmann.

Žinomi vietiniai gamintojai lietuviškų licencijų nepriima, sunkumų gaunant. Tačiau vietoj to Rusijos rinkoje yra koncerno „Medved“ KVR katilų linija (prekės ženklas „Tverdotop, žr. paveikslėlį dešinėje“), kurie pagal sukauptą veikimo laiką yra prastesni už „Stropuva“, tačiau tam tikra prasme yra pranašesni už Lietuviškai:

1. Kaina yra 20-25% mažesnė, palyginus techninius duomenis. 20 kW malkomis kūrenamam katilui 68 tūkst., palyginti su 85.
2. Leidžiamas malkų ilgis yra iki 35 cm, kai galia 10 kW KVR, 40 cm – 20 kW ir 45 cm – 40 kW. „Lietuvį“ reikia skandinti su kaladėlėmis.
3. Pakrovimo durys 940 mm aukščio; visa malkų rietuvė iš karto prieš akis, galite pataisyti apačioje neliesdami viršaus.
4. Oro skirstytuvo pakėlimo mechanizmas derinamas su durelėmis ir surenkamas ant ritinėlių. „Stropuvoje“ vamzdyje įtemptas kėlimo trosas: sunkiau traukiamas, o vamzdis laikui bėgant trinamas.
5. Neapsaugotos peleninės durelės, kurios pašalina gaisro pavojų.
6. Durys nedega, o jų sandarikliai sunkiai nusidėvi.
7. Ant kamino yra sklendė, t.y. katilą galima prijungti prie bet kurio esamo perteklinio traukos vamzdžio.
8. Leistinas slėgis sistemoje yra 2,5 baro, kas leidžia šildyti 2 aukštus su mansarda sanitarinių normų ribose.

Tuo pačiu metu "Tverdotop - Bear" nėra be pastebimų trūkumų:

• Mažiausias katilinės lubų aukštis – 2,5 m; pats katilas labai aukštas.
• Vieno malkų įkrovimo šilumos perdavimo laikas yra 20 valandų, o Stropuva – 30.
• Viršutinis išėjimas į kaminą. Jei įmušate angą sienoje po vamzdžiu, o tai yra lengviau nei betoninėse grindyse, tada vis tiek reikės padidinti katilinės aukštį ir įdėti papildomą kelį, kurį reikia išvalyti.

Apskritai KVR su Stropuva negalima vadinti priešais, abu yra sukurti savo darbo sąlygoms. „Stropuva“ – vietomis daugiau ar mažiau apgyvendinta išvystyta standartine konstrukcija ir europietiškesniu klimatu. CWR bus veiksmingesnis smarkiai žemyninio klimato sąlygomis tuose regionuose, kur daugiau pastatyta savarankiškai.

„Lėtas katilas“ ar pirolizė?

Pasirodo, pirolizė lėtai degančiuose katiluose vos žvilgčioja kur nors oro deflektoriaus srityje? Ir tai turi įtakos jo kokybės rodikliams? Taip, ir grynai su atskiru dujofikavimu ir degimu jis lenkia lėtai degančius katilus šiais parametrais:

1. Didelis efektyvumas; 95% yra norma.
2. Stabilus bet kokio tipo kuro veikimas: dviejų pakopų degimas su grįžtamuoju ryšiu yra iš esmės stabilus procesas.
3. Kompaktiškumas: 20 kW katilas yra skalbimo mašinos dydžio, jį galima pastatyti tiesiog virtuvėje, jei tik ugniagesiai leis.
4. Ekologiškumas: išmetamas tik CO2 ir H2O, kas iš esmės leidžia ugniagesiams išduoti leidimus eksploatuoti be atskiros katilinės.

Tačiau visur esantį „pirolizatorių“ platinimą stabdo ir rimti trūkumai:

• Didelė kaina, maždaug dvigubai didesnė nei „lėto“ katilo už tą pačią galią.
• Mažos galios reguliavimo ribos: efektyvumo pranašumas realiomis sąlygomis permainingu oru į pasaulio erdvę dažnai išspinduliuojamas avarinio radiatoriaus ir nuteka į kanalizaciją išpilant perkaitusį aušinimo skystį.
• Ribotas karščiui atsparaus degimo kameros pamušalo tarnavimo laikas, t.y. reikalauja reguliaraus brangaus remonto.
• Visiška energetinė priklausomybė: be ventiliatoriaus slėgio ir maitinimo tiekimo valdymo automatikai katilas tiesiog užgęsta.

Apskritai pirolizės katilas kol kas yra tik gera perspektyva. Savo žodį jis sakys, kai kūrėjai susitvarkys su jo trūkumais, o išaugusi kuro kaina privers skaičiuoti naudingumo procentą.

Mes priimame Bubafonya

Dabar išsiaiškinkime, kodėl „bubafon“ orkaitė yra tokia populiari. Koks buvo Bubyakin indėlis į originalų dizainą, dėl kurio jis buvo pakartojamas paprasčiausiomis priemonėmis namuose, išlaikant parametrus, palyginamus su firminiais?

Bet tada nėra galimybės pritvirtinti oro šildytuvo, o įeinančio oro šildymas būtinas, kitaip nesitikėkite padoraus efektyvumo. Kolymos teritorijoje tai jokiu būdu nėra abstraktus klausimas.

Bubyakinas taip pat išsprendė šią problemą visos krosnies dvasia: jis pakeitė sudėtingą oro skirstytuvą-deflektorių gana sunkiu priespaudu - "blynu" su šonkauliais iš apačios. Taigi beveik visą darbo procesą buvo galima paleisti po blynu: su savo svoriu jis sutankina degantį sluoksnį ir oras turi laiko sušilti kaip reikiant, tiesiog centimetrais nuo ortakio angos. Tai leido tinkamai suprojektavus krosnį ir tinkamai ją eksploatuoti, išvengti atgalinio degimo, tuo pačiu sumažinant krosnies aukštį beveik perpus ir išlaikant tokią itin paprastą konstrukciją (žr. paveikslėlį dešinėje). efektyvumas virš 70% Šilumos galia reguliuojama, kaip ir Stropuvoje, oro tiekimas.

Išmetamųjų dujų išėjimas po deginimo taip pat buvo numatytas elementariai paprastu būdu: į tarpą tarp „blyno“ ir krosnies sienelės. Padidėjo pirolizės dalis zonoje po blynu Bubyakin krosnyje; atitinkamai išaugo ir papildomo deginimo vaidmuo erdvėje virš jungo. Ši ir kai kurios kitos aplinkybės, žr. toliau, paaiškina, kaip sunku pritaikyti bubafoni prie šildymo katilo.

Įdomus faktas

Netrukus po to, kai „RuNet“ pasirodė bubafoni aprašymas, „Stropuva“ paskelbė apie svarbų patobulinimą: naujo dizaino oro difuzorius, žr. kairėje, todėl galite padidinti efektyvumą keliais procentiniais punktais. Įdomu, ar jie net rašė apie tai pačiam Atanazui Kolymoje?

Kur galiu gauti brėžinius?

Nemokamuose šaltiniuose tikslios informacijos apie teisingas bubafoni proporcijas nerandama, o mokami šaltiniai šią temą visiškai apeina. Suprantama, ši krosnelė gaminama daugiausia iš improvizuotų šiukšlių, kaip kas supranta ir gali. Ribojančių parametrų, kuriuos čia gali duoti pati idėja, žinoma, nereikia tikėtis.

Na, o patys imkimės projektavimo ir, pasikrapštę po turimus geležies gabalus, pagal poreikius ir galimybes patys kursime brėžinius. Pažvelkite į pav. Kiek skirtingų dydžių yra (apibrėžiantys paryškinti spalva)! Ir kaip jie susiję?

Tarp Merfio dėsnių, kurie po paties Merfio buvo sukaupti gana apkūnioje brošiūroje, yra toks: „Bet koks paprastumas yra tik matoma paslėpto sudėtingumo dalis“. Tačiau nesigėdykite, dabar mes jums viską paaiškinsime taip, kad krosnelės statyba užtruktų ne ilgiau kaip vakarą.

Pagrindinė proporcija yra korpuso ruošinio D vidinio skersmens ir jo aukščio H santykis. H / D turi būti 3:1–5:1, o pats D turi būti 300–800 mm. Esant mažesniam skersmeniui, oras, nespėjęs sureaguoti su kuru, išeis, pasiimdamas su savimi į efektyvumo vamzdį, o jei bus per didelis, degalai per lėtai degs kraštuose, susidarys skylė. kuro masės centre blynas sėdės į jį ir viryklė užges. Tačiau neskubėkite į tvartą ieškoti tinkamo geležies gabalo! Ir iš karto neatmeskite surūdijusios kuro statinės, apie tai pakalbėsime vėliau.

Kitas svarbiausias parametras, ypač katilui, yra korpuso sienelės storis Δ. Jei ant krosnies yra vandens apvalkalas, o korpusas pagamintas iš paprasto plieno, Δ turėtų būti 4–6 mm. Ši sąlyga reikalauja specialaus paaiškinimo.

Per ploną sienelę į vandenį iš karto pateks per daug šilumos, išmetamosios dujos iš karto atšals žemiau 400 laipsnių, palikusios tarpą tarp „blyno“ ir korpuso, kaip parodyta Fig.A pozicijoje. paliko. Taip, sienos spalva atitinka ne jos spalvinę temperatūrą (plienas, pašildytas iki geltono švytėjimo, ištirps), o šilumos srautą per sieną tam tikroje vietoje.

Iš viso išmetamosios dujos negalės tinkamai išdegti, katilo efektyvumas pasirodys nepriimtinas, greitai ant degimo kameros sienelių susidarys tankios nuosėdos, dūmtraukyje susidarys gausus kondensatas. Firminės „Stropuvos“ ugnies kameros sienelės yra 2,5 mm storio, tuo ir remiasi daugelis meistrų. Bet, pirma, jis pagamintas iš karščiui atsparaus plieno, kurio šilumos laidumas yra daug mažesnis nei įprasto konstrukcinio plieno. Antra, „Stropuw“ liekamosios dujos išsiskiria maždaug nuo 3/4 viršutinio kuro masės paviršiaus ir iš karto nedidelė jų dalis tiesiogiai liečiasi su siena.

Bubafone išmetamosios dujos turi išsispausti per gana siaurą plyšį, o visas jų srautas eina arti sienos. Todėl naminis bubafono katilas turi būti pagamintas su storomis liepsnos sienelėmis. Tada įprasto plieno sienelės šiluminė varža bus pakankama, kad palaikytų reikiamą temperatūrą papildomo degimo erdvėje. Šiuo atveju likusių dujų eiga parodyta poz. B pav. Tačiau taip pat neįmanoma padaryti sienos per storos: bendra katilo šiluminė / laikinoji inercija bus tokia, kad vanduo sistemoje gali užvirti, net jei savininkas uždaro oro droselį arba automatika veikia laiku.

Ar galima iš lapo?

Žinoma, kėbulo apvalkalą galima gauti tarp ritinių suvyniojus plieno lakštą. Tačiau mėgėjų ir mažų „geležinių“ IP lenkimo staklės, kaip taisyklė, lenkia ne storesnį kaip 2,5 mm plieną. Mažai tikėtina, kad tokia plona bubafonija tilps ant katilo, tačiau ji yra gana tinkama oro infraraudonųjų spindulių šildymui pagalbines patalpas. Daugiau informacijos apie bubafoną iš statinės rasite žemiau.

Cilindras ir vamzdis

Dabar galite mintyse apversti turimus metalo išteklius: geriausia bubafonya - iš pramoninio dujų baliono arba didelio skersmens vamzdžio gabalo. Esant galiai iki 12-15 kW, pirmenybė teikiama cilindrui - dugno virti nereikia, o suapvalinta viršus užtikrins geresnį degimą. Mažos galios krosnyje tai ypač svarbu, nes. kvadratinio kubo dėsnis jį paveiks visapusiškiau: paviršiaus ir tūrio santykis didėja mažėjant geometrinio kūno dydžiui. Tipiški pagrindiniai balioninio vamzdžio bubafonų matmenys parodyti fig.

Oro skirstytuvas

Dabar pereikime prie blynų. Norint optimizuoti darbo eigą efektyvumo požiūriu, tarpas tarp jo ir korpuso c turėtų būti 0,05D. Pavyzdžiui, cilindrui, kurio vidinis D = 300 mm, gausite c = 15 mm. Tada blyno skersmuo d = D – 2H = 270 mm.

Su šonkauliais situacija yra sudėtingesnė. Jų aukštis h priklauso nuo D netiesiškai. D = (600–800) mm ribose galite paimti h = 0,1D. Mažesniam D apskaičiuojame h kaip proporciją, žinodami, kad D = 600 mm h = 60 mm, o D = 300 mm h = 40 mm.

Belieka rasti blyno storį σ. Jis turėtų būti kuo didesnis, tuo mažesnis D. Kodėl? Blyno svoris turi būti laikomas tam tikrose ribose: per lengvas priespaudas saikingai nenuspaus degančio sluoksnio, sumažės efektyvumas, o krosnelė bus linkusi blyksėti ir perdegti. Per sunkus blynas tiesiog bus įspaustas į kurą ir jis užges. Išsamus skaičiavimas užims per daug vietos, o σ reikšmė nėra labai svarbi, todėl tiesiog nurodome:

• D = 300 mm σ = 6-10 mm.
• D = 400 mm σ = 6-8 mm.
• D = 600 mm σ = 4-6 mm.
• D = 800 mm σ = 2,5-4 mm.

Tarpinės vertės, jei reikia, apskaičiuojamos kaip proporcijos ir paimamos iš didesnio standartinio lakštinio metalo storio diapazono.

Apie oro skirstytuvo dizainą

Į malkomis kūrenamą bubafoninį katilą, kurio D yra 500 mm ar daugiau, jie dažniausiai deda blyną, kurio dizainą jau galima pavadinti klasikiniu, dešinėje žemiau esančiame paveikslėlyje. Šonkauliai - tiesios tinkamo dydžio kanalo atkarpos, esančios radialiai. Po suformuotais kanalais kuras greičiau sudegs, o tai užtikrins reikiamą blyno įtraukimą į jo masę. Pats blynas gali būti pagamintas iš plonesnio, 2-2,5 mm lakšto, jį lengviau pjaustyti. O reikiamą svorį priespaudai suteiks iš to paties kanalo viršuje suvirintas žiedas. Ši konstrukcija, beje, yra daug mažiau linkusi strigti didelio skersmens krosnyse.

Atkreipkite dėmesį, kad kanalo anga yra palei apatinį šonkaulių kraštą. Tai būtina, kad oras, prieš patekdamas į degimo zoną, sušiltų, praleisdamas kelis cm kuro masės. Tuo pačiu metu centre susidaręs mažas kūgis, jei jis per daug išauga, pasklinda po blyno svoriu. Tuo pačiu metu krosnelė skleidžia trumpą girgždėjimą arba šlifavimo garsą, tai normalu.

Siauriems aukštiems bubafonams oro kelias po blynu tiesiais pelekais yra per trumpas, kad gerai degtų kuras. Todėl šonkauliukai, žiūrint iš blyno šono, yra išlenkti pagal laikrodžio rodyklę. Tuo pačiu metu jų sukimas sukuria cirkuliaciją (sūkurį) papildomame degiklyje, o tai prisideda prie visiško papildomo deginimo nedideliu kiekiu.

Fizinis-geografinis smalsumas: sūkurys susidaro dėl Koriolio jėgos, kylančios dėl Žemės sukimosi. Todėl pietiniame pusrutulyje, jei kas nors ten ketina gaminti bubafoną, šonkauliai turi būti sulenkti prieš laikrodžio rodyklę. Priešingu atveju, vietoj sūkurio antriniame degiklyje, ant sienų sėdės stiprūs suodžiai.

Mažuose bubafonuose ( , ) oras turi būti paduodamas dar giliau į kurą ir prieš patenkant į degimo zoną ilgesniu keliu. Bet tada reikia vengti per plataus kuro kūgio susidarymo po blyno centru. Geriausia išeitis „pasidaryk pats“ – ortakio angoje suvirinti apie 1/4–1/3 D skersmens bevertę žvaigždutę, kurios centrinė skylė apie 1/3 skersmens. ortakio skersmens d, kurį dar skaičiuosime, vidutinė poz. pav.

Ir čia blynas kairėje pav. – visiško techninio sveiko proto nepaisymo pavyzdys: plonas, greitai perdega. Perpjaukite kelmo denį, jis įstrigs. Šonkauliukai iš per aukšto kampo: krosnelė arba užsidegs, arba neuždegs, bet vis tiek neįkais.

Kaminas

Tolesniems skaičiavimams reikalingas kamino skerspjūvio plotas S. Sunku jį apskaičiuoti žinomais metodais, nes. Mes iš anksto nežinome vieno gaminio, pagaminto iš improvizuotų medžiagų, efektyvumo ir kitų būtinų parametrų. Pramoninėmis sąlygomis padaro prototipą, bandymo kameroje „pavaro“ šį tą ir pagal gautus duomenis tikslina pirminius serijiniam mėginiui skaičiuoti; kartais tenka pagaminti kelis prototipus.

Laimei, jau sukaupta daug bubafonų veikimo patirties ir klaidų juos kuriant. Todėl S gali būti pakankamai tiksliai išvedamas mėgėjui iš kuro apkrovos e konkretaus valandinio energijos išleidimo, „netrukdant“ šilumos perdavimo efektyvumui ir trukmei. Norėdami tai padaryti, pirmiausia nustatome maksimalų kuro masės aukštį krosnyje Hf = 2/3H. Tada pagal mokyklines formules nustatome kuro tūrį Vf. Įvairių rūšių savitoji degimo šiluma yra žinynuose, tačiau mes turime žinoti masę. Kai kurių rūšių atveju pateikiami skaičiavimo duomenys:

• Vidutinio dydžio drebulės malkos: talpa (masės krovimo koeficientas) 0,143 kg 1 kub. dm. vf; E = 2,82 kWh.
• Sausos pjuvenos arba smulkios spygliuočių drožlės: talpa 0,137 kg 1 kub. dm. vf; E = 3,2 kWh.
• Alksnio briketai: talpa 0,285 kg 1 kub. dm. vf; E = 3,5 kWh.
• Kietmedžio briketai: talpa 0,31 kg 1 kub. dm. vf; E = 3,1 kWh.
• Kietosios anglies WPC: talpa 0,4 kg 1 kub. dm. vf; E = 4,85 kWh.
• Tas pats, SSOM: talpa 0,403 kg už 1 kub. dm. vf; E = 5,59 kWh.
• Mažas antracitas AM: talpa 0,485 kg 1 kub. dm. vf; E = 5,68 kWh.
• Tas pats, didelis AKO: talpa 0,5 kg 1 kub. dm. vf; E = 5,72 kWh.
• Baltarusiškos durpės: talpa 0,34 kg 1 kub. dm. vf; E = 2,36 kWh.

Dabar viskas labai paprasta: randame bendrą valandinį energijos išsiskyrimą E \u003d eM, kur M yra kuro apkrovos masė, tada minimalus kamino skerspjūvis S (kv. cm) \u003d 1,75 E (kW / h). Pavyzdžiui, turime cilindrinę viryklę. D = 3 dm, Hf = 6 dm. Vf = ((πD^2)/4)Hf = 42 kub. dm. Mes naudojame energingiausią iš siūlomų kuro rūšių; Tarkime, SSOM. Jis tilps į pakurą 42x0,403 = 17 kg, su apvalinimu. Šios žymės energija, jei ji visiškai sudeginama per valandą, gali skirti E \u003d 5,59x17 \u003d 95,03 kW arba, suapvalinus, 100 kW. Reikalingas kamino skerspjūvio plotas S \u003d 1,75x100 \u003d 175 kvadratiniai metrai. pamatyti ne mažiau. Skaičiuojant nuo ploto iki skersmens, gauname 15 cm arba 150 mm. Retorinis klausimas patyrusiems krosnininkams: ar tokio vamzdžio užtenka 10 kW šilumos? Kiekvienas gali paskaičiuoti.

Čia galite įvertinti, kiek galios krosnis gaus. Naminiai bubafoni šilumą išskiria apie 12 valandų. Tada Pfurnace = 100/12 = 8,5 kW geru kampu. O pjuvenos? Jų išskiriamą energiją (3,2 kW) padalinkime iš anglies (5,59 kW), 3,2/5,59 = 0,572 ir gautą rezultatą paimkime pataisos koeficientu k1 = 0,572. Antrasis apibrėžiamas kaip pjuvenų ir anglies pajėgumų santykis: k2 = 0,137x0,403 = 0,34; bendra korekcija k = k1k2 = 0,572x0,34 = 0,195. Ant pjuvenų krosnelė išduos 8,5x0,195 \u003d 1,66 kW, to pakanka, kad garažas ar paukštidas 6x4x2,25 m sušildytų iki aktyvumo užtikrinimo temperatūros. Norint pasiekti „anglies“ galią, pjuvenos turės sudeginti 0,195x12 \u003d 2,34 arba maždaug per 2,5 valandos. Ar viryklė gali tai padaryti maksimaliai? Šis metodas nepateikia atsakymo į šį klausimą. Ką tu gali padaryti, tai apytikslė. Bet paprasta.

Čia iškyla kitas klausimas: 20 kW Stropuva šildo 5 dienas, kai apkraunama 140 kg tos pačios anglies. Koks tada yra bubafoni efektyvumas ant anglies? Ir maksimaliai nedeginsim, uždengsim sklendę, kitaip krosnis perdegs. Kaip ir "Stropuva", jei nuo jo nuimsite oro reguliatorių. Skaičiavimui reikėjo sutrumpinti iki tokio pat laiko, todėl 12 valandų imama kaip būdingas malkų degimo laikas. Taigi patogiau patikrinti žinomus eksperimentinius duomenis.

Antra, net ir pačiose fanfariškiausiose reklaminėse brošiūrose rašo: „iki 5 dienų“, t.y. esant minimaliai techninei galiai 10 % vardinės. Iš viso - 2 kW / h, o mūsų krosnelė su viena apkrova 17 kg ir išleidžiant 2 kW / h, atiduos šilumą 50 valandų. O 140 kg, atsižvelgiant į šilumos nuostolius uždegimo metu, užteks 4-5 dienoms. Ilgalaikis efektyvumas yra maždaug toks pat kaip ir Stropuva, ​​ir be padidinimo naudojant D / U jungiklį.

Apie anglies padegimą

Dažniausiai bubafonija uždegama į lataką įpylus šiek tiek degaus skysčio ir įmetus degtuką ar degantį dagtį. Tačiau anglis, ypač antracitas, negali taip padegti. Norint padegti anglį, jos kraunamos palei apatinį pakrovimo liuko kraštą, o ant anglies 2/3 angos aukščio dedamos sausos smulkios malkos, padegamos ir uždaromos durys.

Malkoms išdegus iki liepsnojančių anglių (firminiuose katiluose stebėjimui įrengiamas apžiūros langas su karščiui atspariu stiklu), atidaromos durys, anglys pakraunamos iki liuko viršaus ir visiškai atidaromas ortakis. Pusvalandį ar valandą jie žiūri į viryklę; kai pradės kaisti, uždenkite ortakį iki normalaus.

oro kanalas

Ortakis pagal žinomą kamino skerspjūvio plotą laikomas dar paprastesniu: d \u003d (0,5-0,55) ((4S / π) ^ 0,5), simboliai yra dydžių lentelėje. O mūsų balioninei krosnelei, kurios kamino skersmuo 150 mm, ortakiui reikės 76-80 mm vamzdžio viduje.

Pavyzdžiui, apykaklės ruošinį sulenkiame aplink ortakio vamzdį. Tai nėra sunku, nes. apykaklė gali būti pagaminta iš cinkuoto plieno. Surinkę arba suvirinę jungtį vėl uždedame ant vamzdžio, prispaudžiame vienoje vietoje ir išmatuojame susidariusį dvigubą tarpelį. Tarkime, išėjo 1,6 mm. Tada δ = 0,8 mm; L = 64 mm ir q = 214 mm. Imame L = 65-70 mm ir q = 215-220 mm. Namų apykaklės dažniausiai apleidžiamos dėl paprastumo, tačiau veltui. Nuo to labai smarkiai priklauso efektyvumas.

Kitos smulkmenos

• Technologinių angų įdubimas iš viršaus i = h + σ + 20 mm.
• Apatinio krosnies durelių krašto aukštis Hm = Hf + h + σ + 30 mm, todėl geriau tinka revizijai ir viršutinio blyno paviršiaus valymui.
• Pakrovimo durų aukštis hm = H – Hf – i; mes paimame durų plotį ne daugiau kaip 1/4 liepsnos korpuso perimetro išilgai išorinio skersmens.
• Peleninės durelių aukštis ha = h + σ + (100-150) mm; plotis – kaip ir pakrovimo durelių. Aukštos peleninės durelės būtinos, nes anglis bubafone gali iki galo neišdegti ir kankinsitės išgrėbti iškepusius likučius.

durys

Mėgėjams taip pat geriau naudoti seniai nusistovėjusį techninį metodą: išsikišę kakliukai ir dvigubos durys su tarpine iš asbesto lakšto arba bazalto kartono, žr. Ši konstrukcija gera ir tuo, kad kažkiek apsaugo nuo nudegimų, išorinė durelių dalis neįkaista iki išorinės liepsnos korpuso temperatūros.

Vandens striukė

Kad prireikus būtų užtikrinta pakankamo intensyvumo termosifono cirkuliacija, vandens sluoksnis striukėje turi būti plonesnis, bet ne tiek, kad imtų daryti įtaką jo paties klampumas. Čia nėra ko svarstyti, praktiškai optimali vertė jau seniai buvo sukurta - 40–60 mm. Metalo storis yra 1 mm 1 barui normalaus darbinio slėgio, kai marškinėlių aukštis iki 2 m. Apskritai 2,5 mm plienas atlaikys bet kokiu atveju, o lenkti galite namuose arba namuose.

Jei mes kalbame apie bubafono katilą, tada striukė turi būti idealiai koncentruota liepsnos korpusui ir vienodo pločio, kitaip viduje atsiras šalta vieta, numušanti visą orkaitės režimą. Čia taip pat nėra rimtų sunkumų: viršutinis ir apatinis marškinių užvalkalai pagaminti iš kampo, sulenkto į žiedus, kaip parodyta pav. Dešinėje. Ten taip pat matyti, kad pirmiausia reikia išpjauti angas liukams ugnies kameroje, kitaip vėliau bus labai nepatogu.

Kur ir kaip dėti?

Bubafono krosnis eksploatacijos metu labai įkaista, o katilo dugnas įkaista, kai degina kuras, tai pirmas. Antra, nes degimo proceso metu taip pat vyksta pirolizė, bubafone ji gana intensyvi, išmetamųjų dujų sudėtis apima nemažą kiekį vandens, net jei kuras buvo pakrautas visiškai sausas. Dėl to bubafonų montavimas, be bendrųjų priešgaisrinės saugos reikalavimų, turi būti atliekamas ant ugniai atsparaus pagrindo iš šamotinių plytų, o kamine turi būti įrengtas kondensato surinkėjas su nutekėjimo čiaupu, kaip parodyta pav. . Bubafonya ant kojų turėtų būti dedama lygiai taip pat: įkaitęs dugnas taip stipriai spinduliuoja šilumą, kad cementinis grindų lygintuvas įtrūksta ir trupa mūsų akyse, ypač drėgnose patalpose.

Ir dar – iš statinės?

Bubafonya iš statinės ar plonos skardos po katilu nebus vienareikšmiškai atliekama kruopščiausiu būdu. Pagrindinis dalykas yra dėl per plonų liepsnos sienų, kaip minėta aukščiau. Bet ūkinių patalpų šildymui oru tiks. Tokiu atveju, norint gauti priimtinus kokybės rodiklius, priespauda turi būti atliekama pagal blyno, skirto bubafonui, modelį - „maži dydžiai“, lenktomis mentėmis ir didinant jų skaičių. Kaip tiksliai, žiūrėkite žemiau esančiame vaizdo įraše. Tokią viryklę, nepaisant santykinio blyno sudėtingumo, įgudęs meistras gali pagaminti per dieną ar dvi.

Vaizdo įrašas: statinė orkaitė

Kur tinka bubafonya?

Geriausias variantas naudoti bubafoni orkaitę yra mažų komunalinių ar pramoninių patalpų šildymas oru kuriose žmonės ar augintiniai nuolat būna šaltuoju metų laiku. Čia 12 valandų orkaitės darbo ciklas yra tinkamas.

Antrasis pageidaujamas variantas yra atsarginė orkaitė šiltnamiuose ir oranžerijose. Ideali jiems orkaitė veikia tik ant medžio. Staiga jų nebus, bet bus anglis, durpės, bet kokios degios šiukšlės – bubafonya jas suvirškins ir palaikys priimtiną temperatūrą. Tokiam atvejui puikiai tiks naminė krosnelė iš statinės: ją retai teks kūrenti, ji tarnaus ilgai.

Bubafonya netinka šildyti laikiniems darbams žiemą garaže ar tvarte: kol neužsidega, jau reikia išeiti, bet negalima, kol visiškai neišdegs. Čia pelningiau: įšyla akimirksniu, šilumos perdavimą reguliuoja paprasta ugnis, skubiai išeinant, galima pripildyti pakurą vandens ar išmesti sniegą.

Kalbant apie firminių gyvenamųjų namų šildymo katilų pakeitimą bubafonais, lieka neišspręsta problema, kuri išsprendžia viską. O konkrečiai – kaip įrengti kilnojamą ortakį su termomechaniniu automatiniu oro tiekimo valdymu? Kas atspės ir padarys, įeis į mėgėjiškos techninės kūrybos istoriją.

Ponai, šiuo konkrečiu atveju Koriolio jėga yra tokia maža, kad ją galima saugiai nepaisyti. Kad suprastumėte, nustatykite tokį eksperimentą: išsimaudykite pilną vandens vonią, palaukite, kol skystis nurims, tada atsargiai ištraukite kamštį, kai virš kanalizacijos atsiras piltuvas, sukite skystį aplink jį priešinga sukimosi kryptimi. Užtikrinu jus, piltuvo sukimosi kryptis be jūsų pagalbos nesugrįš.
Atlikę eksperimentą keletą kartų, be priverstinio skysčio sukimosi, pastebėsite, kad pradinis spontaniškas piltuvo sukimasis ne visada vyksta ta pačia kryptimi.

Dmitrijus Levanovas

Pačios krosnelės nedariau su reguliatoriumi, bet sugalvojau kaip ją sumontuoti, žiūrėkite paveikslėlyje, reikia padaryti korpusą aplink ortakį ir krosnelės viršų, tai šis korpusas tampa nejudantis ir daro jį galima sumontuoti sklendę su beveik bet kokios konstrukcijos reguliatoriumi

• Ruslanas Bondarenko