Forno de pirólise faça você mesmo "Bubafonya": diagrama, desenho e instruções passo a passo

No período frio da estação de aquecimento, a questão do aquecimento ambiente torna-se mais relevante do que nunca.

Forno de bubafonya faça você mesmo: diagrama e desenho

E se nos apartamentos da cidade, como regra, a habitação e os serviços comunitários são responsáveis ​​​​por isso, os moradores do setor privado precisam lidar com todos os problemas que surgem por conta própria. Para um fogão a lenha convencional, é necessário adquirir uma quantidade significativa de toras e muitas vezes isso atinge seriamente o bolso dos consumidores.

Além disso, algumas pessoas precisam aquecer não apenas instalações residenciais, mas também auxiliares, como garagens ou estufas. Portanto, há um desejo natural de encontrar uma forma de aquecimento mais econômica e eficiente.

O que é um fogão de longa duração? Em que princípio se baseia o seu trabalho?

Para começar, precisamos entender como a queima de madeira realmente ocorre. Para que a madeira se incendeie, ela deve primeiro ser aquecida a uma temperatura de cerca de cem graus e meia a partir de uma fonte de calor externa. Como regra, essa tarefa é realizada por lascas de papel ou madeira incendiadas com um fósforo. A árvore começa a carbonizar lentamente e, ao atingir uma marca de cerca de 250 graus, se decompõe em componentes químicos simples. A fumaça branca que podemos observar ao acender um fogo são gases e vapor d'água liberados pela madeira aquecida. E agora, tendo ultrapassado o nível de trezentos graus, as substâncias gasosas liberadas da árvore se inflamam, contribuindo para a aceleração da reação termoquímica.

Por si só, a decomposição de combustíveis fósseis, como, por exemplo, madeira, em elementos simples é chamada de pirólise. E tudo ficaria bem, mas a usual queima de madeira não utiliza totalmente todo o potencial inerente ao portador de energia. Resta muito desperdício, o que, no final, não contribui para a economia.

Os fornos de pirólise, uma das variantes que consideraremos neste artigo, usam combustível com muito mais eficiência. O principal segredo é que a combustão dos gases liberados durante o aquecimento da madeira ocorre separadamente do próprio transportador de energia. Ao mesmo tempo, o combustível primário arde lentamente, o que torna possível atingir um tempo de trabalho muito maior com uma carga de toras. Em fornos do tipo “bubafonya” e outros dispositivos de aquecimento por pirólise, tudo queima quase 100%, deixando apenas uma pequena quantidade de cinzas depois.

Como ocorre a combustão

A história da criação do forno de pirólise "Bubafonya"

Pela primeira vez, uma “bubafonya” foi montada por um artesão popular chamado Afanasy Bubyakin, que mora em Kolyma. Na verdade, recebeu o nome dele. O artesão tomou a caldeira de pirólise Stropuva, ​​fabricada na Lituânia, como base de seu produto. Athanasius simplificou o projeto o máximo possível para que pudesse ser facilmente repetido de forma independente. É por isso que o forno de pirólise caseiro "Bubafonya" é famoso por sua popularidade bastante alta.

Deve-se notar imediatamente que, como um aquecedor caseiro é feito de materiais improvisados ​​disponíveis, raramente tem uma aparência atraente e estética. A principal vantagem do bubafoni é sua simplicidade, confiabilidade e eficiência.

Abaixo você pode ver um exemplo de um fogão caseiro projetado por Afanasy Bubyakin, feito a partir de um antigo botijão de gás.

Dois fornos "Bubafonya" de cilindros

A estrutura interna do forno de queima longa "Bubafonya"

• O principal elemento no design do "bubafoni" é o seu corpo. Como regra, tem uma forma cilíndrica: um cilindro, um grande extintor de incêndio, um barril ou um tubo grosso com fundo soldado.
• Chaminé para a remoção de resíduos de produtos de combustão. É feito, na maioria dos casos, a partir de um tubo metálico de 11 a 25 centímetros de diâmetro, soldado na parte superior do corpo.
• Alimentador de pistão. É um círculo de metal com nervuras soldadas na parte inferior, no centro do qual é fixado um tubo de duto de ar. As nervuras permitem criar um espaço de ar adicional entre o pistão e as toras, o que tem um efeito positivo no processo de combustão lenta e na atividade de liberação de gases de pirólise.
• Válvula reguladora, que permite controlar o fornecimento de oxidante dentro do forno.
• Cubra com uma abertura para um duto de ar. Juntamente com o pistão, forma uma câmara de combustão secundária, na qual os gases de pirólise são inflamados.

Diagrama esquemático de um forno de pirólise caseiro "Bubafonya"

Vantagens e desvantagens do forno de pirólise

Em primeiro lugar, deve-se notar as qualidades positivas deste aquecedor:

• "Bubafonya" tem um design muito simples. Possuindo uma máquina de solda e habilidades básicas no trabalho com metal, qualquer pessoa pode facilmente e simplesmente fazer um forno com as próprias mãos.
• O fogão de pirólise "Bubafonya" não é nada exigente em termos de escolha de um transportador de energia de combustível sólido. Ele queimará adequadamente em madeira, carvão, serragem, lascas e outros resíduos de madeira. Além disso, pode ser carregado com pellets - um combustível granulado barato e ecológico.
• Jornada de trabalho. O forno de pirólise após uma carga de lenha pode funcionar continuamente e aquecer o ar na sala até 24 horas. Este indicador, no entanto, pode variar significativamente, dependendo do volume da câmara, da taxa de fornecimento do oxidante e de outros parâmetros.

Mas você tem que pagar por tudo e, portanto, a simplicidade da estrutura interna do forno Bubafonya leva a algumas desvantagens:

• "Bubafonya" não tem alto desempenho em termos de eficiência. Isto é devido ao aquecimento desigual do corpo do cilindro (barril) e menor transferência de calor. Os fornos de pirólise de projetos mais complexos e avançados, por sua vez, podem apresentar excelente desempenho em termos de eficiência, chegando a quase 90%.
• "Bubafonya" é bastante inconveniente para limpar os restos de produtos de combustão: as cinzas e cinzas devem ser retiradas pelo topo.No entanto, este aquecedor caseiro pode ser melhorado soldando uma porta na parte inferior, o que facilita a remoção de tudo o que é supérfluo do fundo do forno.
• desinteresse estética. O design é bastante áspero na aparência e é improvável que se torne uma decoração do interior da sala em que será instalado.

Fazendo o forno você mesmo

Todo o processo de criação de uma caldeira de pirólise caseira "Bubafonya" pode ser dividido em cinco etapas principais:

1. Preparar as instalações, materiais e ferramentas para o trabalho
2. Montagem e montagem da estrutura
3. Arranjo da chaminé
4. Lançando as bases para um forno de pirólise

Vejamos cada um deles com mais detalhes.

Desenho forno de pirólise "Bubafonya". Cálculo das proporções principais.

A proporção fundamental no processo de construção de um forno de pirólise caseiro a partir de um cilindro de gás é a razão matemática entre o diâmetro interno do corpo e sua altura. No desenho, o diâmetro é indicado pela letra D e a altura é H. A proporção de H para D deve estar na faixa de três a cinco para um. O próprio diâmetro em condições ideais será de cerca de 30 a 80 centímetros. Um corpo de forno menor que 30 centímetros não deve ser escolhido, pois o oxidante passará pela câmara de combustão muito rapidamente sem reagir totalmente com o combustível. Isso reduzirá bastante a eficiência do dispositivo. Um diâmetro de mais de 80 centímetros é indesejável por outro motivo: em tal caldeira, a lenha queima muito lentamente na borda e mais rápido no centro. Quando o combustível queimar, um buraco se formará no qual o pistão cairá, o que levará à extinção do bubafoni.

Cálculo das proporções dos elementos do forno de pirólise "Bubafonya"

espessura da parede Δ é o segundo valor calculado mais importante.Para uma transferência de calor ideal, uma caixa de aço de 4-5 mm é perfeita. Uma espessura de parede menor reduzirá significativamente a vida útil do aquecedor e o tempo de operação em um posto de gasolina.

Dimensões da panqueca de pistão de pressão:

Lacuna Com entre o pistão e a superfície interna do corpo é otimamente calculado igual a 0,05*D. Assim, o diâmetro da própria panqueca será calculado pela fórmula d \u003d D-2 * H

A altura das nervuras de pressão do perfil metálico é considerada mais difícil. Aqui, a dependência entre os valores dos parâmetros é não linear. Empiricamente, para diâmetros de corpo de forno de 60 a 80 centímetros, esse número é considerado igual a 0,1 * D. Para o bubafoni menor, usamos a equação de proporção, levando em consideração que com D₀=30 cmh₀=4cm.

Exemplo de cálculo de proporção. O diâmetro interno do balão é de 40 cm. Consideramos a altura necessária dos canais da seguinte forma: h = D * h₀/D₀=4*40/30=5,3cm

Espessura da panqueca σ. Este parâmetro é inversamente proporcional ao diâmetro interno do "bubafoni" D. É necessário que o pistão com força ideal pressione a camada de combustível. Se a pressão for baixa, o coeficiente de ação inversa da fornalha diminuirá e haverá risco de queima da caldeira, seguida de saída de fumaça pelo duto. Um pistão muito pesado, por sua vez, não deixará uma camada de ar suficiente para queimar a lenha e o “bubafon” se apagará.

Esse valor pode ser encontrado na tabela abaixo. Não há requisitos especiais para o cumprimento deste parâmetro, basta cumpri-lo pelo menos aproximadamente.

Cálculo da área mínima necessária da chaminé. O menor valor permitido da área S do tubo é calculado com base na produção máxima de energia do combustível por hora. S(cm²)=1,75*E(kWh). Nesse caso, E \u003d m * q onde m é a massa de combustível carregado, que pode ser encontrada multiplicando o volume máximo do marcador V \u003d H_f*(π*D²/4) em sua densidade (aprendemos com a tabela abaixo). O coeficiente q, por sua vez, é a energia específica de combustão por unidade de volume de combustível por hora (também o retiramos da tabela de referência).

Cálculo do diâmetro de entrada de ar

Conhecendo as dimensões do tubo da chaminé, não será difícil calcular o diâmetro do duto do pistão. Este valor, denotado como d, é igual a metade do valor da raiz quadrada da razão 4S/π.

Preparar as instalações, materiais e ferramentas para o trabalho

Como a montagem de "bubafoni" requer o uso de uma máquina de solda, nem todos os cômodos são adequados para trabalharmos. Certifique-se de precisar de ventilação de alta qualidade, fornecimento ininterrupto de eletricidade e fiação confiável (o trabalho de soldagem pode causar sobrecarga no circuito). Além disso, a instalação pode levar mais de um dia, portanto, a sala deve ser protegida dos efeitos da precipitação e ser espaçosa o suficiente. Uma boa insonorização do local de trabalho também é importante, pois é improvável que o ruído do moedor, solda e outras ferramentas agradem seus vizinhos.

Tendo escolhido um local adequado para a instalação, procedemos à preparação dos materiais.

• A base para o forno de pirólise será um antigo cilindro de gás.Em vez disso, você também pode usar um barril volumoso (cerca de 200 l) de aço ou ferro fundido com paredes fortes sem sinais de corrosão, um grande extintor de incêndio usado ou até mesmo um tubo de metal com um círculo de aço soldado na parte inferior.
• Em seguida, precisamos de espaços em branco para as "pernas" de suporte. Em princípio, você pode tentar ficar sem eles, mas o “bubafonya” nas pernas será muito mais estável, é mais difícil virá-lo acidentalmente com um movimento desajeitado. Os suportes podem ser feitos de perfis metálicos, encaixes e até peças de tubos de aço.
• "Alças" para o transporte mais conveniente de um fogão caseiro, também podemos criar a partir de restos de acessórios. Além disso, eles não serão supérfluos na tampa do bubafoni: isso simplificará bastante o processo de carregamento de lenha e limpeza da caldeira das cinzas.

Várias opções para pernas de fogão caseiro

Pernas de armadura

Pernas do tubo

Pernas de perfil de metal

Materiais auxiliares para criar "bubafoni" serão:

• Chapas de aço para a fabricação do pistão;
• Dois tubos de metal para a chaminé e o duto de ar. O diâmetro ideal do tubo de suprimento de ar é de cerca de 85 a 100 mm e seu comprimento deve ser cerca de 150 mm maior que a altura do cilindro. A chaminé exigirá um tubo mais largo, com um diâmetro de cerca de 150 mm. Quanto ao seu comprimento, deve ser pelo menos igual à seção transversal do cilindro;
• Perfil metálico (canal);
• Pedra britada, concreto e tijolos refratários para a fabricação da fundação;

A lista de ferramentas necessárias será pequena. Nós vamos usar:

• martelo;
• Torno;
• pá;
• Mastercom;
• Aparelhos portáteis para soldagem elétrica com conjunto de eletrodos;
• Búlgaro para cortar peças;
• Roleta, lápis, prumo e nível;

Instalação e montagem da estrutura.Arranjo da chaminé.

1. Antes de tudo, fazemos um corte perfeito na parte superior do balão. A tampa resultante nos servirá mais tarde como cobertura para o forno.

Em branco para a tampa do forno de pirólise "Bubafonya"

2. Fixamos as pernas caseiras na parte inferior do cilindro por soldagem elétrica. A exatidão de sua instalação pode ser verificada usando um nível ou prumo.
3. A fabricação do pistão bubafoni ocorre em três etapas:

• Primeiro, corte um círculo de aço. Suas dimensões transversais devem ser menores que o diâmetro interno do cilindro de gás em cerca de 3,5-4,5 cm para garantir a saída livre dos gases de pirólise resultantes para a câmara secundária. Na parte central do círculo, fazemos outro furo para que a extremidade do tubo do duto possa ser inserida firmemente.

Blanks para o pistão-alimentador

• Soldamos um círculo e um tubo de metal.

Duto de ar soldado ao círculo de base

• Com base no espaço em branco do pistão, fixamos a guarnição do canal por soldagem.

Peças de perfil de metal fixadas no verso do pistão

O produto final será mais ou menos assim:

Montagem do pistão do forno de pirólise

4. Projetamos a tampa do forno. No centro da parte superior cortada do antigo cilindro de gás, marcamos o orifício. Isso deve ser feito de forma que o tubo de duto com pistão de alimentação fixo possa se mover livremente nele. De acordo com a marcação, fazemos o corte necessário. Nas laterais da cobertura improvisada, soldamos alças de peças de reforço dobradas com um torno e um martelo.

Capa Bubafoni. Em vez de acessórios para alças, foram usados ​​anéis de metal.

Montamos uma chaminé na parte superior do forno de pirólise improvisado.Com um moedor, cortamos um furo limpo de acordo com o tamanho do tubo de tarugo e o prendemos por soldagem.

Vídeo: Como cortar um buraco liso sob o moedor de chaminé.

Chaminé soldada na parte superior do cilindro

Para garantir uma melhor tiragem, a chaminé deve consistir em dois "joelhos" conectados em ângulo reto. Para fazer isso, nas extremidades do tubo horizontal que sai do cilindro e outro segmento do mesmo diâmetro, fazemos cortes uniformes com um moedor em um ângulo de 45 graus e soldamos os tubos entre si.

A aparência da chaminé

Além disso, é altamente desejável fornecer proteção para a chaminé na forma de uma tampa refletora especial. Isso evitará a penetração de umidade e precipitação no forno com sua subsequente atenuação.

A aparência do refletor para a chaminé

Sobre isso, a parte principal do trabalho de instalação pode ser considerada concluída. O forno está agora totalmente operacional. Só podemos, se desejado, equipar uma base especial para isso e começar a operação direta.

Lançando as bases para um forno de pirólise

O trabalho de organização da fundação do bubafoni será realizado em três etapas:

1. Primeiro, precisamos cavar um buraco em forma de quadrado com cerca de um metro e meio de tamanho. A profundidade ideal para a fundação será de aproximadamente 20 a 30 centímetros.

Poço sob a fundação para o forno

2. Adormecemos com pedra britada por dentro e a enchemos com argamassa de concreto por cima. A superfície é nivelada com uma espátula. Após a secagem, verificamos a qualidade do plano resultante com um nível e corrigimos ainda mais, se necessário.

Fundação de fogão cheia de concreto

3. Quando o concreto estiver completamente seco, coloque várias fileiras de tijolos refratários em cima da base.Como regra, duas ou três camadas de tijolos serão suficientes.

Tijolo resistente ao fogo colocado com base na fundação do forno

Acendimento do fogão "Bubafonya"

Retiramos o alimentador de pistão com um duto de ar soldado por dentro, removendo previamente a tampa do cilindro.

Colocamos toras de madeira dentro. Eles devem ser colocados horizontalmente um contra o outro. A colocação vertical da lenha pode ter consequências bastante desagradáveis ​​se uma tora não queimada em uma borda impedir o movimento do pistão. Isso levará ao fato de que, em vez de arder, um fogo completo se acenderá na câmara primária. Como resultado, o modo correto de operação do fogão será violado, a lenha queimará mais rapidamente e, além de tudo, poderá começar a fumar pelo duto. As toras não devem ser colocadas acima da localização da chaminé.

Colocar lenha no forno de pirólise

Despeje lascas com serragem ou pequenos galhos em cima do marcador de madeira. Mergulhe um pedaço de tecido velho em um líquido de graveto (querosene também é bom) e coloque-o sobre uma camada de lascas de madeira. O papel pode servir como alternativa a um pano.

Processando a camada superior do marcador com querosene

Pressionamos o marcador com um pistão e colocamos a tampa do forno de volta.

Instalando um pistão com uma tampa

Colocamos fogo na lenha jogando um pedaço de pano ou papel aceso dentro do duto. Uma partida de bubafoni não é adequada, porque tem tempo de sair antes que caia.

Ignição do forno

Após 15-25 minutos, depois que o marcador acender bem, é necessário fechar a válvula no duto de ar. Isso restringirá o suprimento de ar para a câmara de combustão primária e fará com que as toras ardam, liberando gases de pirólise. Assim, o bubafone mudará para o seu modo de funcionamento principal.

Instrução em vídeo. Acendimento do fogão "Bubafonya"

Recomendações para aumentar a eficiência de um fogão caseiro

O principal problema que afeta a eficiência do bubafoni é o aquecimento desigual de seu corpo e, como resultado, a deterioração do processo de troca de calor com o meio ambiente. Parcialmente, pode ser resolvido com a ajuda de um refinamento bastante simples do design.

Para realizar a modificação, precisamos de uma folha de perfil de metal corrugado. É necessário fazer uma espécie de “camisa” para o forno, fixando-a firmemente na superfície do cilindro por soldagem ou de outra maneira acessível. Tal melhoria contribuirá para a formação de correntes ascendentes de ar de convecção: o ar frio é aspirado pela parte inferior das aletas e o ar quente é liberado por cima. Além disso, você também pode sobrepor toda a estrutura com tijolos. Tal passo permitirá que as paredes ao redor do fogão acumulem o calor irradiado por ele, aquecendo a sala de maneira mais uniforme e por mais tempo.

Uma versão melhorada do bubafoni. Em vez de um perfil corrugado, foram utilizados segmentos de tubos de perfil.

Instrução em vídeo. Fazendo um fogão caseiro do tipo pirólise "Bubafonya" por conta própria