Doe-het-zelf pyrolyse-oven "Bubafonya": diagram, tekening en stapsgewijze instructies

In de koude periode van het stookseizoen wordt de kwestie van ruimteverwarming actueler dan ooit.

Doe-het-zelf bubafonya oven: diagram en tekening

En als in stadsappartementen in de regel huisvesting en gemeentelijke diensten hiervoor verantwoordelijk zijn, dan moeten bewoners van de particuliere sector alle problemen die zich voordoen alleen oplossen. Voor een conventionele houtkachel is het noodzakelijk om een ​​aanzienlijke hoeveelheid houtblokken aan te schaffen en vaak raakt dit de portemonnee van de consument ernstig.

Bovendien moeten sommige mensen niet alleen woningen, maar ook bijgebouwen, zoals garages of kassen, verwarmen. Daarom is er een natuurlijke wens om een ​​manier te vinden voor de meest economische en efficiënte verwarming.

Wat is een lang brandende kachel? Op welk principe is zijn werk gebaseerd?

Om te beginnen moeten we begrijpen hoe houtverbranding eigenlijk plaatsvindt. Om hout te laten ontbranden, moet het eerst worden verwarmd tot een temperatuur van ongeveer anderhalf honderd graden vanaf een externe warmtebron. In de regel wordt deze taak uitgevoerd door papier of houtsnippers die met een lucifer in brand worden gestoken. De boom begint langzaam te verkolen en valt bij het bereiken van een markering van ongeveer 250 graden uiteen in eenvoudige chemische componenten. De witte rook die we kunnen waarnemen bij het aansteken van een vuur zijn gassen en waterdamp die vrijkomen bij verwarmd hout. En nu, nadat ze het niveau van driehonderd graden hebben overschreden, ontbranden de gasvormige stoffen die vrijkomen uit de boom, wat bijdraagt ​​​​aan de verdere versnelling van de thermochemische reactie.

Op zich wordt de afbraak van fossiele brandstoffen, zoals bijvoorbeeld hout, in eenvoudige elementen pyrolyse genoemd. En alles zou goed zijn, maar de gebruikelijke verbranding van hout maakt niet volledig gebruik van al het potentieel dat inherent is aan de energiedrager. Er blijft veel afval over, wat uiteindelijk niet bijdraagt ​​aan de besparing.

Pyrolyse-ovens, een van de varianten die we in dit artikel zullen bespreken, gebruiken brandstof veel efficiënter. Het belangrijkste geheim is dat de verbranding van gassen die vrijkomen bij het verwarmen van hout los van de energiedrager zelf plaatsvindt. Tegelijkertijd smeult de primaire brandstof langzaam, waardoor een veel langere werktijd op één houtlading kan worden gerealiseerd. In ovens van het type "bubafonya" en andere pyrolyse-verwarmingsapparaten brandt alles bijna 100% uit, waardoor er slechts een kleine hoeveelheid as overblijft.

Hoe verbranding plaatsvindt

De geschiedenis van de oprichting van de pyrolyse-oven "Bubafonya"

Voor de eerste keer werd een "bubafonya" samengesteld door een volksambachtsman genaamd Afanasy Bubyakin, die in Kolyma woont. Sterker nog, het is naar hem vernoemd. De vakman nam de Stropuva pyrolyseketel, gemaakt in Litouwen, als basis voor zijn product. Athanasius vereenvoudigde het ontwerp zo veel mogelijk, zodat het gemakkelijk onafhankelijk herhaald kon worden. Dat is de reden waarom de zelfgemaakte pyrolyse-oven "Bubafonya" bekend staat om zijn vrij hoge populariteit.

Er moet onmiddellijk worden opgemerkt dat, aangezien een zelfgemaakte kachel is gemaakt van beschikbare geïmproviseerde materialen, deze zelden een aantrekkelijk en esthetisch uiterlijk heeft. Het belangrijkste voordeel van bubafoni is de eenvoud, betrouwbaarheid en efficiëntie.

Hieronder zie je een voorbeeld van een zelfgemaakte kachel ontworpen door Afanasy Bubyakin, gemaakt van een oude gasfles.

Twee ovens "Bubafonya" van cilinders

De interne structuur van de lang brandende oven "Bubafonya"

• Het belangrijkste element in het ontwerp van "bubafoni" is zijn lichaam. In de regel heeft het een cilindrische vorm: een cilinder, een grote brandblusser, een vat of een dikke pijp met een gelaste bodem.
• Schoorsteen voor de verwijdering van afvalproducten van verbranding. Het is in de meeste gevallen gemaakt van een metalen pijp met een diameter van 11-25 centimeter, gelast aan de bovenkant van het lichaam.
• Zuiger feeder. Het is een metalen cirkel met aan het onderste deel gelaste ribben, in het midden waarvan een luchtkanaalbuis is bevestigd. Met de ribben kunt u een extra luchtspleet creëren tussen de zuiger en de stammen, wat een positief effect heeft op het smeulende proces en de activiteit van het vrijkomen van pyrolysegassen.
• Regelklep, waarmee u de toevoer van oxidatiemiddel in de oven kunt regelen.
• Afdekken met een opening voor een luchtkanaal. Samen met de zuiger vormt het een secundaire verbrandingskamer, waarin pyrolysegassen worden ontstoken.

Schematisch diagram van een zelfgemaakte pyrolyse-oven "Bubafonya"

Voor- en nadelen van de pyrolyse-oven

Allereerst moeten de positieve eigenschappen van deze kachel worden opgemerkt:

• "Bubafonya" heeft een heel eenvoudig ontwerp. Met een lasmachine en basisvaardigheden in het werken met metaal, kan iedereen gemakkelijk en eenvoudig een oven met hun eigen handen maken.
• De pyrolysekachel "Bubafonya" is helemaal niet kieskeurig als het gaat om het kiezen van een energiedrager op vaste brandstoffen. Het brandt goed op hout, kolen, zaagsel, spaanders en ander houtafval. Bovendien kan het worden geladen met pellets - een goedkope en milieuvriendelijke korrelvormige brandstof.
• Werkuren. De pyrolyse-oven kan na één lading brandhout continu functioneren en de lucht in de kamer tot 24 uur verwarmen. Deze indicator kan echter aanzienlijk variëren, afhankelijk van het volume van de kamer, de toevoersnelheid van het oxidatiemiddel en andere parameters.

Maar je moet voor alles betalen, en daarom leidt de eenvoud van de interne structuur van de Bubafonya-oven tot enkele nadelen:

• "Bubafonya" heeft geen hoge prestaties op het gebied van efficiëntie. Dit komt door ongelijkmatige verwarming van het cilinderlichaam (vat) en een lagere warmteoverdracht. Pyrolyse-ovens met complexere en geavanceerdere ontwerpen kunnen op hun beurt bogen op uitstekende prestaties op het gebied van efficiëntie, met een waarde van bijna 90%.
• "Bubafonya" is nogal onhandig om de resten van verbrandingsproducten te verwijderen: de as en as moeten via de bovenkant worden verwijderd.Deze zelfgemaakte kachel kan echter verbeterd worden door een deur aan de onderkant te lassen, waardoor het gemakkelijk is om alles wat overbodig is van de bodem van de oven te verwijderen.
• esthetische onaantrekkelijkheid. Het ontwerp ziet er nogal ruw uit en het is onwaarschijnlijk dat het een decoratie wordt van het interieur van de kamer waarin het zal worden geïnstalleerd.

Zelf de oven maken

Het hele proces van het maken van een zelfgemaakte pyrolyse-ketel "Bubafonya" kan worden onderverdeeld in vijf hoofdfasen:

1. Voorbereiding van de gebouwen, materialen en gereedschappen voor het werk
2. Installatie en montage van de structuur
3. Schoorsteenregeling
4. De basis leggen voor een pyrolyse-oven

Laten we elk van hen in meer detail bekijken.

Tekening pyrolyse-oven "Bubafonya". Berekening van de belangrijkste verhoudingen.

De fundamentele verhouding in het proces van het bouwen van een zelfgemaakte pyrolyse-oven uit een gasfles is de wiskundige verhouding van de binnendiameter van het lichaam tot zijn hoogte. In de tekening wordt de diameter aangegeven met de letter D en is de hoogte H. De verhouding van H tot D moet in het bereik van drie tot vijf tot één liggen. De diameter zelf zal onder optimale omstandigheden ongeveer 30-80 centimeter zijn. Een ovenlichaam kleiner dan 30 centimeter moet niet worden gekozen, omdat het oxidatiemiddel te snel door de verbrandingskamer gaat zonder volledig met de brandstof te reageren. Dit zal de efficiëntie van het apparaat aanzienlijk verminderen. Een diameter van meer dan 80 centimeter is om een ​​andere reden ongewenst: in zo'n ketel brandt brandhout heel langzaam aan de rand en sneller in het midden. Wanneer de brandstof opbrandt, zal zich een gat vormen waarin de zuiger zal vallen, wat zal leiden tot het uitsterven van de bubafoni.

Berekening van de verhoudingen van de elementen van de pyrolyse-oven "Bubafonya"

Wanddikte Δ is de op één na belangrijkste berekende waarde.Voor een optimale warmteoverdracht is een stalen kast van 4-5 mm perfect. Een kleinere wanddikte zal de levensduur van de kachel en de werkingsduur op één tankstation aanzienlijk verkorten.

Afmetingen van de perszuigerpannenkoek:

Gat Met tussen de zuiger en het binnenoppervlak van het lichaam wordt optimaal berekend gelijk aan 0,05*D. Dienovereenkomstig wordt de diameter van de pannenkoek zelf berekend met de formule d \u003d D-2 * H

De hoogte van de persribben van het metalen profiel wordt als moeilijker beschouwd. Hier is de afhankelijkheid tussen de parameterwaarden niet-lineair. Empirisch wordt voor ovenlichaamdiameters van 60 tot 80 centimeter dit getal gelijk gesteld aan 0,1 * D. Voor de kleinere bubafoni gebruiken we de verhoudingsvergelijking, rekening houdend met dat met D₀=30 cm h₀=4cm.

Proportieberekening voorbeeld. De binnendiameter van de ballon is 40 cm, we beschouwen de benodigde hoogte van de kanalen als volgt: h = D * h₀/D₀=4*40/30=5.3cm

Pannenkoek dikte . Deze parameter is omgekeerd evenredig met de binnendiameter van de "bubafoni" D. Het is noodzakelijk dat de zuiger met optimale kracht op de brandstoflaag drukt. Als de druk laag is, zal de omgekeerde werkingscoëfficiënt van de oven afnemen en bestaat het risico dat de ketel terugbrandt, gevolgd door rook die door het kanaal ontsnapt. Een te zware zuiger zal op zijn beurt geen luchtlaag achterlaten die voldoende is voor smeulend brandhout en de “bubafon” zal uitgaan.

Deze waarde vindt u in onderstaande tabel. Er zijn geen speciale vereisten voor naleving van deze parameter, het is voldoende om er op zijn minst ongeveer aan te voldoen.

Berekening van het minimaal benodigde schoorsteenoppervlak. De kleinst toelaatbare waarde van het gebied S van de leiding wordt berekend op basis van de maximale energie-output van de brandstof per uur. S(cm²)=1,75*E(kWh). In dit geval E \u003d m * q waarbij m de massa van de geladen brandstof is, die kan worden gevonden door het maximale bladwijzervolume V \u003d H te vermenigvuldigen_f*(π*D²/4) op zijn dichtheid (we leren van de onderstaande tabel). De coëfficiënt q is op zijn beurt de specifieke verbrandingsenergie per volume-eenheid brandstof per uur (we nemen deze ook uit de referentietabel).

Berekening van de luchtinlaatdiameter

Als u de afmetingen van de schoorsteenpijp kent, zal het niet moeilijk zijn om de diameter van het zuigerkanaal te berekenen. Deze waarde, aangeduid als d, is gelijk aan de helft van de waarde van de vierkantswortel van de verhouding 4S/π.

Voorbereiding van de gebouwen, materialen en gereedschappen voor het werk

Aangezien de montage van "bubafoni" het gebruik van een lasapparaat vereist, is niet elke ruimte voor ons geschikt om te werken. Zorg voor hoogwaardige ventilatie, ononderbroken stroomtoevoer en betrouwbare bedrading (laswerkzaamheden kunnen overbelasting in het circuit veroorzaken). Bovendien kan de installatie meer dan een dag duren, dus de ruimte moet worden beschermd tegen de effecten van neerslag en ruim genoeg zijn. Een goede geluidsisolatie van de werkplek is ook belangrijk, omdat het onwaarschijnlijk is dat het geluid van de slijper, las- en ander gereedschap uw buren zal bevallen.

Nadat we een geschikte plaats voor installatie hebben gekozen, gaan we verder met de voorbereiding van materialen.

• De basis voor de pyrolyse-oven wordt een oude gasfles.In plaats daarvan kunt u ook een volumineus (ongeveer 200 l) stalen of gietijzeren vat gebruiken met sterke wanden zonder tekenen van corrosie, een grote gebruikte brandblusser of zelfs een metalen buis met een stalen cirkel aan de onderkant gelast.
• Vervolgens hebben we blanks nodig voor de ondersteunende "poten". In principe kun je proberen zonder ze te doen, maar de "bubafonya" op poten zal veel stabieler zijn, het is moeilijker om hem per ongeluk om te draaien met een ongemakkelijke beweging. Ondersteuningen kunnen worden gemaakt van metalen profielen, fittingen en zelfs stukken stalen buizen.
• "Handgrepen" voor het gemakkelijker dragen van een zelfgemaakte kachel, we kunnen ook maken van restjes fittingen. Ze zijn ook niet overbodig op het bubafoni-deksel: dit zal het proces van het laden van brandhout en het reinigen van de ketel van as aanzienlijk vereenvoudigen.

Diverse opties voor zelfgemaakte kachelpoten

Ankerpoten

Pijp benen

Metalen profielpoten

Hulpmaterialen voor het maken van "bubafoni" zijn:

• Plaatstaal voor de vervaardiging van de zuiger;
• Twee metalen buizen voor de schoorsteen en het luchtkanaal. De optimale diameter van de luchttoevoerleiding is ongeveer 85-100 mm en de lengte moet ongeveer 150 mm langer zijn dan de hoogte van de cilinder. De schoorsteen heeft een bredere pijp nodig, met een diameter van ongeveer 150 mm. De lengte moet minimaal gelijk zijn aan de doorsnede van de cilinder;
• Metalen profiel (kanaal);
• Steenslag, beton en vuurvaste stenen voor de vervaardiging van de fundering;

De lijst met benodigde tools zal klein zijn. We zullen gebruiken:

• hamer;
• Bankschroef;
• Schep;
• Meestercom;
• Draagbare apparaten voor elektrisch lassen met een set elektroden;
• Bulgaars voor het snijden van onderdelen;
• Roulette, potlood, schietlood en waterpas;

Installatie en montage van de structuur.Schoorsteen regeling.

1. Allereerst maken we een nette snede in het bovenste deel van de ballon. De resulterende dop zal ons later dienen als afdekking voor de oven.

Blanco voor het deksel van de pyrolyse-oven "Bubafonya"

2. Zelfgemaakte poten bevestigen we aan de onderkant van de cilinder door middel van elektrisch lassen. De juistheid van hun installatie kan worden gecontroleerd met behulp van een waterpas of schietlood.
3. De vervaardiging van de bubafoni-zuiger vindt plaats in drie fasen:

• Knip eerst een cirkel uit staal. De dwarsafmetingen moeten ongeveer 3,5-4,5 cm kleiner zijn dan de binnendiameter van de gascilinder om een ​​vrije afvoer van de resulterende pyrolysegassen naar de secundaire kamer te garanderen. In het centrale deel van de cirkel maken we nog een gat zodat het uiteinde van de buisleiding stevig kan worden ingebracht.

Blanks voor de piston-feeder

• We lassen een cirkel en een metalen pijp aan elkaar.

Luchtkanaal gelast aan de basiscirkel

• Op basis van de blank voor de zuiger fixeren we de kanaalafwerking door middel van lassen.

Stukken metalen profiel bevestigd aan de achterkant van de zuiger

Het eindproduct ziet er ongeveer zo uit:

Zuigerassemblage van pyrolyse-oven

4. Wij ontwerpen de ovenafdekking. In het midden van het afgesneden bovenste deel van de oude gasfles markeren we het gat. Dit dient zodanig te gebeuren dat de leidingbuis met vaste toevoerzuiger er vrij in kan bewegen. Volgens de markup maken we de nodige snit. Aan de zijkanten van de geïmproviseerde hoes lassen we handvatten van stukken wapening gebogen met een bankschroef en een hamer.

Bubafoni deksel. In plaats van beslag voor handgrepen werden metalen ringen gebruikt.

We monteren een schoorsteen in het bovenste deel van de geïmproviseerde pyrolyse-oven.Met een slijpmachine snijden we een netjes gat in overeenstemming met de grootte van de knuppelpijp en bevestigen deze aan elkaar door te lassen.

Video: Hoe maak je een glad gat onder de schoorsteenmolen.

Schoorsteen aan de bovenkant van de cilinder gelast

Voor een betere trek moet de schoorsteen bestaan ​​uit twee "knieën" die in een rechte hoek met elkaar zijn verbonden. Om dit te doen, maken we aan de uiteinden van de horizontale buis die uit de cilinder komt en een ander segment van dezelfde diameter, gelijkmatige sneden met een slijpmachine in een hoek van 45 graden en lassen de buizen aan elkaar.

Het uiterlijk van de schoorsteen

Daarnaast is het zeer wenselijk om de schoorsteen te beschermen in de vorm van een speciale reflectorkap. Dit voorkomt het binnendringen van vocht en neerslag in de oven met de daaropvolgende demping.

Het uiterlijk van de reflector voor de schoorsteen

Hierop kan het grootste deel van de installatiewerkzaamheden als voltooid worden beschouwd. De oven is nu volledig operationeel. We kunnen er alleen, indien gewenst, een speciale fundering voor uitrusten en met directe operatie beginnen.

De basis leggen voor een pyrolyse-oven

Het werk aan het regelen van de fundering voor de bubafoni zal in drie fasen plaatsvinden:

1. Eerst moeten we een vierkant gat graven van ongeveer anderhalve meter groot. De optimale diepte voor de fundering is ongeveer 20-30 centimeter.

Put onder de fundering voor de oven

2. We vallen steenslag binnen in slaap en vullen het met betonmortel erop. Het oppervlak wordt geëgaliseerd met een troffel. Na het drogen controleren we de kwaliteit van het resulterende vlak met een waterpas en corrigeren we deze indien nodig verder.

Betongevulde kachelfundering

3. Wanneer het beton volledig droog is, legt u meerdere rijen vuurvaste stenen op de basis.In de regel zijn twee of drie steenlagen voldoende.

Brandwerende baksteen gelegd op basis van de fundering van de oven

Ontsteking van de kachel "Bubafonya"

We halen de zuigeraanvoer met een gelast luchtkanaal van binnenuit, nadat we eerder de dop van de cilinder hebben verwijderd.

We zetten houten stammen erin. Ze moeten horizontaal tegen elkaar worden geplaatst. De verticale plaatsing van brandhout kan nogal onaangename gevolgen hebben als een onverbrande stam die op een rand staat, de zuiger verhindert te bewegen. Dit zal ertoe leiden dat in plaats van smeulen, een volwaardige brand zal oplaaien in de primaire kamer. Als gevolg hiervan wordt de juiste werking van de kachel geschonden, brandt het brandhout sneller en kan het, naast alles, door het kanaal gaan roken. Houtblokken mogen niet boven de plaats van de schoorsteen worden gelegd.

Brandhout leggen in de pyrolyseoven

Giet chips met zaagsel of kleine takken op de houten bladwijzer. Week een stuk oude stof in een aanmaakvloeistof (kerosine is ook prima) en leg het op een laag houtsnippers. Papier kan dienen als alternatief voor een vod.

De bovenste laag van de bladwijzer verwerken met kerosine

We drukken met een zuiger op de bladwijzer en plaatsen het ovendeksel er weer op.

Een zuiger met een deksel installeren

We staken brandhout in brand door een stuk aangestoken lap of papier door het kanaal naar binnen te gooien. Een bubafoni-lucifer is niet geschikt, omdat hij tijd heeft om uit te gaan voordat hij omvalt.

Ontsteking van de oven

Na 15-25 minuten, nadat de bladwijzer goed opflakkert, is het noodzakelijk om de klep op het luchtkanaal te sluiten. Dit zal de luchttoevoer naar de primaire verbrandingskamer beperken en de houtblokken doen smeulen, waarbij pyrolysegassen vrijkomen. De bubaphone zal dus overschakelen naar de hoofdmodus.

Video-instructie. Ontsteking van de kachel "Bubafonya"

Aanbevelingen voor het verhogen van de efficiëntie van een zelfgemaakte kachel

Het grootste probleem dat de efficiëntie van de bubafoni beïnvloedt, is de ongelijkmatige verwarming van het lichaam en als gevolg daarvan de verslechtering van het warmte-uitwisselingsproces met de omgeving. Gedeeltelijk kan het worden opgelost met behulp van een vrij eenvoudige verfijning van het ontwerp.

Om de wijziging uit te voeren, hebben we een gegolfde metalen profielplaat nodig. Het is noodzakelijk om er een soort "shirt" voor de oven van te maken, door het stevig op het oppervlak van de cilinder te bevestigen door te lassen of op een andere toegankelijke manier. Een dergelijke verbetering zal bijdragen aan de vorming van opstijgende convectieluchtstromen: koude lucht wordt aangezogen vanaf de onderkant van de vinnen en warme lucht wordt van bovenaf afgevoerd. Bovendien kunt u de hele structuur bovendien met stenen bedekken. Door een dergelijke stap kunnen de wanden rond de kachel de warmte die erdoor wordt uitgestraald verzamelen, waardoor de kamer gelijkmatiger en langer wordt verwarmd.

Een verbeterde versie van de bubafoni. In plaats van een gegolfd profiel werden segmenten van profielbuizen gebruikt.

Video-instructie. Zelf een zelfgemaakte pyrolyse-kachel "Bubafonya" maken