Zrób to sam piec do pirolizy „Bubafonya”: schemat, rysunek i instrukcje krok po kroku

W zimnym okresie sezonu grzewczego kwestia ogrzewania pomieszczeń staje się bardziej istotna niż kiedykolwiek.

Piekarnik bubafonya „zrób to sam”: schemat i rysunek

A jeśli w mieszkaniach miejskich z reguły odpowiadają za to usługi mieszkaniowe i komunalne, mieszkańcy sektora prywatnego muszą radzić sobie ze wszystkimi problemami, które pojawiają się samodzielnie. W przypadku konwencjonalnego pieca opalanego drewnem konieczne jest zakupienie znacznej ilości kłód, co często poważnie uderza w kieszenie konsumentów.

Ponadto niektórzy ludzie potrzebują ogrzewania nie tylko pomieszczeń mieszkalnych, ale także pomocniczych, takich jak garaże czy szklarnie. Dlatego istnieje naturalna chęć znalezienia sposobu na najbardziej ekonomiczne i wydajne ogrzewanie.

Co to jest długo palący się piec? Na jakiej zasadzie opiera się jego praca?

Na początek musimy zrozumieć, jak faktycznie zachodzi spalanie drewna. Aby drewno mogło się zapalić, należy je najpierw podgrzać do temperatury około półtora stopnia z zewnętrznego źródła ciepła. Z reguły zadanie to wykonuje papier lub wióry drewniane podpalane zapałką. Drzewo zaczyna powoli zwęglać się i po osiągnięciu znaku około 250 stopni rozkłada się na proste składniki chemiczne. Biały dym, który możemy zaobserwować podczas rozpalania ognia to gazy i para wodna uwalniane przez rozgrzane drewno. A teraz, po przekroczeniu poziomu trzystu stopni, substancje gazowe uwolnione z drzewa zapalają się, przyczyniając się do dalszego przyspieszenia reakcji termochemicznej.

Sam w sobie rozkład paliw kopalnych, takich jak np. drewno, na proste elementy nazywany jest pirolizą. I wszystko byłoby dobrze, ale zwykłe spalanie drewna nie wykorzystuje w pełni całego potencjału tkwiącego w nośniku energii. Pozostało dużo odpadów, które ostatecznie nie przyczyniają się do oszczędności.

Piece do pirolizy, których jeden z wariantów rozważymy w tym artykule, znacznie wydajniej wykorzystują paliwo. Głównym sekretem jest to, że spalanie gazów uwalnianych podczas ogrzewania drewna odbywa się niezależnie od samego nośnika energii. Jednocześnie paliwo pierwotne powoli się tli, co pozwala na uzyskanie znacznie dłuższego czasu pracy na jednym załadunku kłody. W piecach typu „bubafonya” i innych urządzeniach grzewczych do pirolizy wszystko wypala się prawie w 100%, pozostawiając po sobie tylko niewielką ilość popiołu.

Jak zachodzi spalanie

Historia powstania pieca do pirolizy „Bubafonya”

Po raz pierwszy „bubafonya” została zmontowana przez ludowego rzemieślnika Afanasy Bubyakina, który mieszka na Kołymie. W rzeczywistości został nazwany jego imieniem. Jako podstawę swojego produktu rzemieślnik wziął kocioł do pirolizy Stropuva, ​​wyprodukowany na Litwie. Atanazy uprościł projekt tak bardzo, jak to możliwe, aby można go było łatwo powtórzyć niezależnie. Dlatego domowy piec do pirolizy „Bubafonya” słynie z dość dużej popularności.

Należy od razu zauważyć, że ponieważ grzejnik domowej roboty jest wykonany z dostępnych improwizowanych materiałów, rzadko ma atrakcyjny i estetyczny wygląd. Główną zaletą bubafoni jest jego prostota, niezawodność i wydajność.

Poniżej można zobaczyć przykład domowego pieca zaprojektowanego przez Afanasy Bubyakina, wykonanego ze starej butli gazowej.

Dwa piece „Bubafonya” z cylindrów

Wewnętrzna konstrukcja pieca o długim spalaniu „Bubafonya”

• Głównym elementem projektu „bubafoni” jest jego korpus. Z reguły ma kształt cylindryczny: cylinder, duża gaśnica, beczka lub gruba rura ze spawanym dnem.
• Komin do usuwania odpadów spalania. Wykonany jest w większości przypadków z metalowej rury o średnicy 11-25 centymetrów, przyspawanej do górnej części korpusu.
• Podajnik tłokowy. Jest to metalowe koło z żebrami przyspawanymi w dolnej części, w środku którego zamocowana jest rura kanału powietrza. Żebra pozwalają na stworzenie dodatkowej szczeliny powietrznej między tłokiem a kłodami, co ma pozytywny wpływ na proces tlenia i aktywność uwalniania gazów pirolitycznych.
• Zawór regulacyjny, który pozwala kontrolować dopływ utleniacza do pieca.
• Pokrywa z otworem na kanał powietrzny. Wraz z tłokiem tworzy wtórną komorę spalania, w której zapalane są gazy pirolityczne.

Schemat ideowy domowego pieca do pirolizy „Bubafonya”

Zalety i wady pieca do pirolizy

Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na pozytywne cechy tej grzałki:

• „Bubafonya” ma bardzo prostą konstrukcję. Posiadając spawarkę i podstawowe umiejętności pracy z metalem, każdy może łatwo i prosto wykonać piec własnymi rękami.
• Piec do pirolizy „Bubafonya” wcale nie jest wybredny pod względem wyboru nośnika energii na paliwo stałe. Spala się prawidłowo na drewnie, węglu, trocinach, zrębkach i innych odpadach drzewnych. Ponadto może być ładowany peletami - niedrogim i przyjaznym dla środowiska paliwem granulowanym.
• Godziny pracy. Piec do pirolizy po jednym załadowaniu drewna opałowego może pracować nieprzerwanie i ogrzewać powietrze w pomieszczeniu do 24 godzin. Wskaźnik ten może się jednak znacznie różnić w zależności od objętości komory, szybkości podawania utleniacza i innych parametrów.

Ale za wszystko trzeba zapłacić, dlatego prostota wewnętrznej struktury piekarnika Bubafonya prowadzi do pewnych wad:

• „Bubafonya” nie ma wysokiej wydajności pod względem wydajności. Wynika to z nierównomiernego nagrzewania się korpusu cylindra (beczki) i mniejszej wymiany ciepła. Z kolei piece do pirolizy o bardziej skomplikowanych i zaawansowanych konstrukcjach mogą pochwalić się doskonałymi osiągami w zakresie sprawności, sięgającymi niemal 90%.
• „Bubafonya” jest raczej niewygodna w czyszczeniu z resztek produktów spalania: popiół i popiół muszą być usuwane od góry.Jednak ten domowy grzejnik można ulepszyć, spawając drzwiczki na dole, co ułatwia usunięcie wszystkiego, co zbędne z dna pieca.
• estetyczna nieatrakcyjność. Projekt ma dość szorstki wygląd i raczej nie stanie się ozdobą wnętrza pomieszczenia, w którym zostanie zainstalowany.

Samodzielne wykonanie piekarnika

Cały proces tworzenia domowego kotła pirolitycznego „Bubafonya” można podzielić na pięć głównych etapów:

1. Przygotowanie pomieszczeń, materiałów i narzędzi do pracy
2. Instalacja i montaż konstrukcji
3. Układ kominowy
4. Tworzenie fundamentów pod piec do pirolizy

Przyjrzyjmy się każdemu z nich bardziej szczegółowo.

Rysunek pieca do pirolizy „Bubafonya”. Obliczanie głównych proporcji.

Podstawową proporcją w procesie budowy domowego pieca do pirolizy z butli gazowej jest matematyczny stosunek średnicy wewnętrznej korpusu do jego wysokości. Na rysunku średnicę oznaczono literą D, a wysokość H. Stosunek H do D powinien mieścić się w zakresie od trzech do pięciu do jednego. Sama średnica w optymalnych warunkach wyniesie około 30-80 centymetrów. Nie należy wybierać korpusu pieca mniejszego niż 30 centymetrów, ponieważ utleniacz zbyt szybko przejdzie przez komorę spalania bez pełnej reakcji z paliwem. To znacznie obniży wydajność urządzenia. Średnica ponad 80 centymetrów jest niepożądana z innego powodu: w takim kotle drewno opałowe pali się bardzo wolno na krawędzi i szybciej w środku. Kiedy paliwo się wypali, utworzy się dziura, w którą wpadnie tłok, co doprowadzi do wyginięcia bubafoni.

Obliczanie proporcji elementów pieca do pirolizy „Bubafonya”

grubość ściany Δ to druga najważniejsza obliczona wartość.Dla optymalnego przenoszenia ciepła idealna jest stalowa obudowa o grubości 4-5 mm. Mniejsza grubość ścianek znacznie skróci żywotność nagrzewnicy i czas jej pracy na jednej stacji benzynowej.

Wymiary naleśnika z tłokiem prasującym:

Luka Z pomiędzy tłokiem a wewnętrzną powierzchnią korpusu jest optymalnie obliczona jako równa 0,05*D. W związku z tym średnica samego naleśnika zostanie obliczona według wzoru d \u003d D-2 * H

Wysokość żeber dociskowych z profilu metalowego jest uważana za trudniejszą. Tutaj zależność między wartościami parametrów jest nieliniowa. Empirycznie, dla średnic korpusu pieca od 60 do 80 centymetrów, liczba ta jest równa 0,1 * D. Dla mniejszych bubafoni używamy równania proporcji, biorąc pod uwagę, że z D₀=30 cm h₀=4 cm.

Przykład obliczenia proporcji. Wewnętrzna średnica balonu wynosi 40 cm, wymaganą wysokość kanałów bierzemy pod uwagę w następujący sposób: h = D * h₀/D₀=4*40/30=5.3cm

Grubość naleśnika σ. Ten parametr jest odwrotnie proporcjonalny do wewnętrznej średnicy „bubafoni” D. Konieczne jest, aby tłok z optymalną siłą dociskał warstwę paliwa. Przy niskim ciśnieniu współczynnik odwrotnego działania paleniska zmniejszy się i pojawi się ryzyko cofania się kotła, a następnie ulatniania się dymu kanałem. Z kolei zbyt ciężki tłok nie pozostawi warstwy powietrza wystarczającej do tlącego się drewna opałowego i „bubafon” zgaśnie.

Wartość tę można znaleźć w poniższej tabeli. Nie ma specjalnych wymagań dotyczących zgodności z tym parametrem, wystarczy przestrzegać go przynajmniej w przybliżeniu.

Obliczanie minimalnej wymaganej powierzchni komina. Najmniejsza dopuszczalna wartość powierzchni S rury jest obliczana na podstawie maksymalnej wydajności energetycznej paliwa na godzinę. S(cm²)=1,75*E(kWh). W takim przypadku E \u003d m * q, gdzie m jest masą załadowanego paliwa, którą można znaleźć, mnożąc maksymalną objętość zakładki V \u003d H_f*(π*D²/4) na jego gęstość (dowiadujemy się z poniższej tabeli). Z kolei współczynnik q to energia właściwa spalania na jednostkę objętości paliwa na godzinę (przyjmujemy go również z tabeli referencyjnej).

Obliczanie średnicy wlotu powietrza

Znając wymiary rury kominowej, obliczenie średnicy kanału tłokowego nie będzie trudne. Wartość ta, oznaczona jako d, jest równa połowie wartości pierwiastka kwadratowego ze stosunku 4S/π.

Przygotowanie pomieszczeń, materiałów i narzędzi do pracy

Ponieważ montaż „bubafoni” wymaga użycia spawarki, nie każde pomieszczenie nadaje się dla nas do pracy. Pamiętaj, aby potrzebować wysokiej jakości wentylacji, nieprzerwanego dopływu energii elektrycznej i niezawodnego okablowania (prace spawalnicze mogą spowodować przeciążenie obwodu). Ponadto instalacja może zająć więcej niż jeden dzień, dlatego pomieszczenie musi być chronione przed skutkami opadów i być wystarczająco przestronne. Ważna jest również dobra izolacja akustyczna miejsca pracy, ponieważ hałas szlifierki, spawania i innych narzędzi raczej nie zadowoli sąsiadów.

Po wybraniu odpowiedniego miejsca do instalacji przystępujemy do przygotowania materiałów.

• Podstawą pieca do pirolizy będzie stara butla gazowa.Zamiast tego można również użyć obszernej (około 200 l) stalowej lub żeliwnej beczki o mocnych ścianach bez śladów korozji, dużej zużytej gaśnicy, a nawet metalowej rury ze stalowym kołem przyspawanym od spodu.
• Następnie potrzebujemy półfabrykatów na podtrzymujące „nogi”. Zasadniczo możesz spróbować się bez nich obejść, ale „bubafonya” na nogach będzie znacznie stabilniejsza, trudniej jest ją przypadkowo obrócić niezręcznym ruchem. Podpory mogą być wykonane z profili metalowych, kształtek, a nawet kawałków rur stalowych.
• „Uchwyty” dla wygodniejszego przenoszenia domowego pieca, możemy również tworzyć ze skrawków okuć. Ponadto nie będą one zbyteczne na pokrywie bubafoni: znacznie uprości to proces ładowania drewna opałowego i czyszczenia kotła z popiołu.

Różne opcje domowych nóg do pieca

Armatura nogi

Nogi do rur

Nogi o profilu metalowym

Materiałami pomocniczymi do tworzenia „bubafoni” będą:

• Blacha stalowa do produkcji tłoka;
• Dwie metalowe rurki do komina i kanału wentylacyjnego. Optymalna średnica rury doprowadzającej powietrze wynosi około 85-100 mm, a jej długość powinna być o około 150 mm dłuższa od wysokości cylindra. Komin będzie wymagał szerszej rury o średnicy około 150 mm. Jeśli chodzi o jego długość, musi być co najmniej równa przekrojowi cylindra;
• Profil metalowy (kanał);
• Kruszywo, beton i cegły ogniotrwałe do produkcji fundamentów;

Lista wymaganych narzędzi będzie niewielka. Użyjemy:

• młot;
• Imadło;
• łopata;
• Mastercom;
• Przenośna aparatura do spawania elektrycznego z zestawem elektrod;
• bułgarski do cięcia części;
• Ruletka, ołówek, pion i poziom;

Instalacja i montaż konstrukcji.Układ kominowy.

1. Przede wszystkim wykonujemy zgrabne nacięcie w górnej części balonika. Powstała nasadka posłuży nam później jako osłona pieca.

Puste miejsce na pokrywę pieca do pirolizy „Bubafonya”

2. Nogi domowej roboty mocujemy do dna cylindra za pomocą spawania elektrycznego. Poprawność ich montażu można sprawdzić za pomocą poziomicy lub pionu.
3. Produkcja tłoka Bubafoni odbywa się w trzech etapach:

• Najpierw wytnij koło ze stali. Jego wymiary poprzeczne powinny być mniejsze od wewnętrznej średnicy butli gazowej o około 3,5-4,5 cm, aby zapewnić swobodny wypływ powstałych gazów pirolitycznych do komory wtórnej. W środkowej części koła wykonujemy kolejny otwór, aby można było ciasno wsunąć koniec rury kanałowej.

Półfabrykaty do podajnika tłokowego

• Spawamy razem koło i metalową rurę.

Kanał powietrzny przyspawany do okręgu podstawowego

• Na podstawie wykroju na tłok naprawiamy listwę kanału przez spawanie.

Kawałki metalowego profilu zamocowane na odwrotnej stronie tłoka

Gotowy produkt będzie wyglądał mniej więcej tak:

Zespół tłoka pieca do pirolizy

4. Projektujemy pokrywę pieca. W środku odciętej górnej części starej butli gazowej zaznaczamy otwór. Należy to zrobić w taki sposób, aby rura kanałowa ze stałym tłokiem zasilającym mogła się w niej swobodnie poruszać. Zgodnie ze znacznikami wykonujemy niezbędne cięcie. Po bokach improwizowanej osłony spawamy uchwyty z kawałków zbrojenia wygiętych imadłem i młotkiem.

Pokrowiec Bubafoniego. Zamiast okuć do uchwytów zastosowano metalowe pierścienie.

W górnej części improwizowanego pieca do pirolizy montujemy komin.Za pomocą szlifierki wycinamy zgrabny otwór zgodnie z rozmiarem rury kęsów i łączymy ją ze sobą przez spawanie.

Wideo: Jak wyciąć gładki otwór pod szlifierką kominową.

Komin spawany na górze cylindra

Aby zapewnić lepszy ciąg, komin powinien składać się z dwóch „kolana” połączonych pod kątem prostym. Aby to zrobić, na końcach poziomej rury wychodzącej z cylindra i innego segmentu o tej samej średnicy wykonujemy równe cięcia szlifierką pod kątem 45 stopni i spawamy rury ze sobą.

Wygląd komina

Ponadto bardzo pożądane jest zapewnienie ochrony komina w postaci specjalnej osłony odbłyśnika. Zapobiegnie to przenikaniu wilgoci i opadów do pieca, a następnie jego osłabieniu.

Wygląd odbłyśnika do komina

W związku z tym główną część prac instalacyjnych można uznać za zakończoną. Piekarnik jest teraz w pełni sprawny. Możemy tylko w razie potrzeby wyposażyć go w specjalny fundament i rozpocząć bezpośrednią eksploatację.

Tworzenie fundamentów pod piec do pirolizy

Prace nad ułożeniem fundamentu pod bubafoni będą przebiegać w trzech etapach:

1. Najpierw musimy wykopać kwadratowy otwór o wielkości około półtora metra. Optymalna głębokość fundamentu wyniesie około 20-30 centymetrów.

Dołek pod fundamentem pieca

2. Zasypiamy w środku kruszony kamień i wypełniamy go betonową zaprawą na wierzchu. Powierzchnię wyrównujemy kielnią. Po wyschnięciu sprawdzamy jakość powstałej płaszczyzny za pomocą poziomu i w razie potrzeby korygujemy.

Fundament pieca wypełniony betonem

3. Po całkowitym wyschnięciu betonu ułóż kilka rzędów cegieł ogniotrwałych na podstawie.Z reguły wystarczą dwie lub trzy warstwy cegieł.

Cegła ognioodporna układana na fundamencie pieca

Zapłon pieca „Bubafonya”

Podajnik tłokowy ze spawanym kanałem powietrznym wyjmujemy od wewnątrz, po uprzednim zdjęciu korka z cylindra.

Do środka wkładamy kłody drewniane. Muszą być ustawione poziomo na styk. Pionowe umieszczenie drewna opałowego może mieć raczej nieprzyjemne konsekwencje, jeśli niespalona kłoda stojąca na krawędzi uniemożliwia ruch tłoka. Doprowadzi to do tego, że zamiast się tlić, w głównej komorze wybuchnie pełnoprawny ogień. W rezultacie naruszony zostanie prawidłowy tryb pracy pieca, drewno opałowe będzie się szybciej palić, a ponadto może zacząć palić przez kanał. Kłody nie mogą być układane powyżej miejsca, w którym znajduje się komin.

Układanie drewna opałowego w piecu do pirolizy

Wylej wióry z trocinami lub małymi gałązkami na wierzch drewnianej zakładki. Namocz kawałek starej tkaniny w płynie do rozpałek (nafta też jest w porządku) i połóż go na warstwie zrębków. Papier może służyć jako alternatywa dla szmaty.

Obróbka górnej warstwy zakładki naftą

Dociskamy zakładkę tłokiem i ponownie zakładamy pokrywę pieca.

Montaż tłoka z pokrywą

Podpalamy drewno opałowe, wrzucając do środka kawałek zapalonej szmaty lub papieru przez kanał. Zapałka bubafoni nie jest odpowiednia, ponieważ ma czas, aby wyjść, zanim spadnie.

Rozpalanie pieca

Po 15-25 minutach, gdy zakładka dobrze się rozbłyśnie, należy zamknąć zawór na kanale powietrznym. Ograniczy to dopływ powietrza do głównej komory spalania i spowoduje tlenie się kłód, uwalniając gazy pirolityczne. W ten sposób bubafon przełączy się w główny tryb pracy.

Instrukcja wideo. Zapłon pieca „Bubafonya”

Zalecenia dotyczące zwiększenia wydajności domowego pieca

Głównym problemem wpływającym na sprawność bubafoni jest nierównomierne nagrzewanie się jego ciała, a w konsekwencji pogorszenie procesu wymiany ciepła z otoczeniem. Częściowo można to rozwiązać za pomocą dość prostego udoskonalenia projektu.

Do przeprowadzenia modyfikacji potrzebujemy blachy profilowanej z blachy falistej. Konieczne jest wykonanie z niego rodzaju „koszuli” do pieca, szczelnie mocując ją na powierzchni cylindra przez spawanie lub w inny dostępny sposób. Taka poprawa przyczyni się do powstania wznoszących się konwekcyjnych prądów powietrza: zimne powietrze jest wciągane od spodu żeber, a gorące powietrze jest uwalniane od góry. Dodatkowo można dodatkowo pokryć całą konstrukcję cegłami. Taki stopień pozwoli ścianom wokół pieca akumulować emitowane przez niego ciepło, ogrzewając pomieszczenie bardziej równomiernie i dłużej.

Ulepszona wersja bubafoni. Zamiast profilu falistego zastosowano odcinki rur profilowych.

Instrukcja wideo. Samodzielne wykonanie domowego pieca typu piroliza „Bubafonya”