Головна > Розробки > Нагрів

Газове горно

7 серпня 2012 р.

Горно газове.

Прийшла і в наше "село" науково-технічна революція. І ця революція принесла нові технології і можливості. З філософсько-політично-економічних поглядів я довго не хотів звязуватися з газовим горном, але непросте становище з деревним вугіллям і пилюка, що від нього летить змусили мене всетаки взятися за створення газового горна. Тому далі по тексту річ піде про горно яке працює на газу під назвою пропан.

Це не є якась точна інструкція по виготовлення газового горна, це скоріш за все чергова технічна оповідка схожа на ту як козаки куліш варили, тільки не про козаків, а про конструкторів к.б Плуг, і не про куліш, а про газове горно. Я думаю, що для тих кому не байдужа ця тема, стаття виявиться цікавою, хтось, можливо зможе почерпнути щось корисне, а хтось зможе посміятися із убогості та примітивності конструкції, тим самим підвищити свою самооцінку і покращити свій настрій. Тому всідайтеся зручніше, попереду вас чекає захоплююча розповідь про газове горно у супроводі кольорових малюнків.

В інтернеті я бачив багато різноманітних газових горнів, і на них кували і варили дамаск різні люди, та я не міг так зненацька робити горно, а може це якась глобальна зазмова, може це все брехня, може на газу кувати неможливо. Тому для перевірки я швиденько зробив експерементальне примітивне газове горно з огризків ШПГТ-450, що в мене завалялися від попередніх проектів. Я не буду описувати конструкцію пальника, до нього ми повернемося трішки пізніше, де спробуємо більш детально розглянути його будову, зараз опишу тільки сам експеримент.

Рис.1,Рис.4 Створення камери згоряння експерементального горна.

І так з кусків ШПГТ-450 я зібрав камеру згоряння, втулив в неї пальник з надувом і термопару, для визначення максимальної температури. Мені вдалося розігнати горно до 1300 °C і терморегулятор навіть пішов в зашкал, бо це максимальна межа вимірювання для термопари типу ТХА. Та на цьому я не зупинився і зварив 2 кг 360-ти слойного дамаску, отепер я знав - так дійсно на пропані можна варити і кувати.

Рис.5 Випробування експериментального горна.

А от далі я взявся за створення отого задуманого горна, основу конструкції якого склали горна з того самого інтернета. Основу, та не всю конструкцію. Оскільки бура досить непогано розїдає ШПГТ-450, то я хотів розробити таку конструкцію, щоб в разі необхідності можна було швидко і без зайвих складнощів перебрати камеру згоряння. Тому я вирішив робити такий собі теплоізоляційний саркофаг з рекуператором, в який би легко вставлялася камера згоряння. Сам саркофаг повинен складатися з козирька, що вміщуватиме рекуператор і стінок.

 

Рис.6,Рис.7 Лист заліза для козирька.

З листової жерсті я виготовив верхню кришку козирька.

Рис.8 Верхня частина козирька.

Використавши нескладні технологічні операції, подібним чином я зробив і нижню кришку козирька.

Рис.9,Рис.10 Створення нижньої частини козирька.

Рис.11 Вставка клинців.

В нижню кришку втулив димарь, для відведення продуктів згоряння.

Рис.12 Нижня частина саркофага.

Лалі потрібно було стикувати дві кришки вкупу, що і було зроблено.

Рис.13,Рис.18 Стиковка верхньої та нижньої частин козирька.

Я підготував всі компоненти козирька, і він був готовий до остаточної зборки.

Рис.19 Все готово для зборки козирька.

Для зборки не вистачало лише теплоізоляційного наповнювача і ось тут виникла деяка загвоздочка. Останнім часом людство наштампувало таких матеріалів, яких зроду небуло на планеті Земля, і вони, оті люди навчилися робити вату із скла, і із якогось каменю, вату із скла вони назвали скловата, а із каменю- мінвата, ці вати відрізняються температурою плавлення, мінвата значно тугоплавкіша, і іменно її я вирішив використовувати для заповнення простору козирька. І я прикупив ось такої мінвати (див. Рис.20 )

Рис.20 Мінеральна вата.

Але перш ніж використовувати її, я повинен був перевірити її на термостійкість, вона з легкістю витримала 900 °C.

Рис.21,Рис.22 Експериментальні випробування термостійкості мінвати.

Далі прийшлося робити саме погане. Не подобаються мені ці всі вати, бо вони колючі і їхній невидимий дрібний пил летить в легні і там робить свою темну справу. Тому відповідно вдягнувшись і захистивши органи дихання распіратором я акуратно заповнив ватою внутрішній простір козирька і наглухо її там заварив, щоб сиділа там і не пікнула.

Рис.23,Рис.26 Зборка козирька.

Черга підійшла й до бокових стінок.

Рис.27 Деталі бокових стінок саркофага.

Вони були аналогічно заповнені мінватою і наглухо заварені.

Рис.28,Рис.29 Зборка стінок саркофага.

Основа саркофага була готова, але не вистачало рекуператора. Сам рекуператор це така труба через яку буде поступати повітря нагнітання, оскільки вона буде розміщена над горном то вона буде нагріватися гарячими газами продукту згоряння і цим самим передавати тепло від цих газів повітрю нагнітання. Труба повинна бути максимально довгою і мати мінімальний аеродинамічний опір. Для зменшення цього самого аеродинамічного опору коліна перегину труби я вирішив робити з плавним перегином (див. Рис.30)

Рис.30 Креслення коліна труби рекуператора.

Як задумав так і зробив.

Рис.31,Рис.32 Етапи виготовлення рекуператора.

Роздумуючи над питанням подачі повітря з рекуператора в пальник я розглядав варіант труба в трубі, але через лишню складність відмовився і вивів край труби рекуператора на вулицю. На цей край і буде надіватися пальник.

Рис.33 Рекуператор.

Тепер потрібно було втулить рекуператор в козирьок, що і було зроблено.

Рис.34 Козирьок саркофага з рекуператором.

Горно я вирішив робити капітальним, щоб біля нього не стояти згорбленим в три погибелі, а стояти з рівною спиною, та гордо піднятою головою. Тому раму горна я взявся виготовляти з квадратної профільної труби достатньої довжини.

Рис.35 Проектування рами горна.

Задумка така: на зварену раму повинен легко надіватися саркофаг, а в нього вставлятися сама камера згоряння. Вітродуйка і всі елементи керування повинні розміщуватися на рамі.

Рис.36,Рис.39 Етапи створення рами горна.

Для зручності в горні також повинен бути видвижний столик на якому можна буде профлюсувати пакет і т.д. Для цього самого столика я підготував підшипникові направляючі по яких він повинен виїзджати.

Рис.40,Рис.41 Елементи механізма видвижного столика.

Все зварив до купи і отримав готову раму горна.

Рис.42 Рама.

Поверх видвижного столика я розмістив верхню кришку, яка легко знімається і на яку повинна ставитися сама камера згоряння.

Рис.43 Деталі верхньої кришки рами горна.

На рамі розмістив вентилятор надува повітря, щиток управління та електромагнітний клапан подачі газу, щоб можна було швидко відключити, або включити цю саму подачу газу. Для зєднання вентилятора з рекуператором зробив спеціальну трубу з вбудованою заслінкою регулювання подачі повітря (див. Рис.47).

Рис.44,Рис.47 Елементи горна.

Все вищеописане барахло пофарбував термостійким лаком і начепивши його на раму отримав технічно красиву конструкцію, що своїм виглядом вже була схожа на ту, що сиділа в моїй уяві (див. Рис.48).

Рис.48 Рамо горна з обвіскою.

Тепер черга підійшла і до самої камери згоряння, безпосередньо в якій газ пропан змішаний з повітрям перетворюватимиться на вуглекислий газ і воду з виділенням тепла, і де те саме тепло нагріватиме нашу заготовку. Перш за все я зварив металічну основу на якій розміщуватиметься камера згоряння і її дверцята. Для дверцят я зробив направляючі, в верхній направляючій вирізав отвір для відведення продуктів згоряння. В якості дверцят повинні використовуватися дві легковісні цеглини.

Рис.49,Рис.50 Основа камери згоряння.

В нашій місцевості ніколи не було каменю і основним будівельним матеріалом було дерево і глина з соломою, тому я просто не міг не обмазати глиною з соломою всю камеру згоряння, без цього на нашій землі працювати вона просто не зможе, мабуть треба булоб використати ще й такий секретний матеріал як кінський кізяк, та глобалізація зробила його дуже дефіцитним. Для того, щоб глина прилипла до ШПГТ-450 мені прийшлося вилить на нього 2 відра води.

Рис.51,Рис.52 Етапи створення камери згоряння горна.

Тепер підійшла черга розповісти і про пальник. Приєднувати пальник до балона можна лише через регулятор тиску в народі - редуктор. Редуктор я прикупив виробництва ДОНМЕТ з вусатим дядьком на коробці, модель: БПО-5ДМ.

Рис.53 Регулятор тиску БПО-5ДМ.

Спочатку я думав описати розробку пальника дуже детально ілюструючи фотографіми де, що я підточив на токарніку, де, що підварив, але поексперементувавши вирішив цього не робити, а описати принцип, яким я його розумію. Оскільки пальник працює з надувом, то зробити його значно простіше ніж ежекційний. Принцип пальника в тому, щоб правильно збалансувати кількість газу і повітря, врахувавши їх тиск та швидкість. Як про мене так можна сильно не мудрить з пальником, всеодно при прогрітому горні газ буде згорати в камері згоряння, наша задача лише доставити цей газ в цю камеру згоряння із достатньою кількістю повітря. Далі йде креслення пальника і фотографія самого пальника.

Рис.54,Рис.55 Пальник.

На одному кінці трубки подачі газу приварив кінцевик під шлангу 9 мм, а на іншому зізьбове зєднання для форсунки. В якості форсунки використовується накінечник з напівавтомата. Методом експерименту найефективнішою на мою думку виявився наконечник з отвором в 1 мм. Така форсунка дає можливість працювати при дуже малих тисках, що є перевагою, адже при тривалій роботі балон охолоджується і тиск в ньому різко зменшується. Ще висвітлю деякі роздуми з приводу пальника трубу 33мм зробив з нержавійки, відстань 110 мм вибрав експериментально так, щоб труба не грілася, при розмірі більшому за 110 мм газова суміш починала горіти в самомій трубі пальника і вона нагрівалася до достотньо високої температури, аж до відгоряння її кінця. Для запобігання цьго самого відгоряння пальник розмістив так, щоб кінець його труби не повністю заходив в саму камеру згоряння а до кінця її стінки лишалося 3-4 см.

Рис.56,Рис.57 Трубка вводу газу пальника.

Пальник просто встановлюється зверху. Для відводу відпрацьованих газів приварив переходку на круглу гофровану трубу.

Рис.58 Пальник на місці.

Дверцята зробив з китайських легковагових термостійких цеглин. Прада я при покупці їх через інтернет не звернув уваги на їх розміри, вони виявилися трішки коротшими. Кожну цеглину обварив жерстяним панцирем і приварив ручки для їх відкривання.

Рис.59,Рис.60 Дверцята горна.

Рис.61 Газове горно в дії.

ля більшого розуміння конструкції для самих допитливих вставляю відеоролік.

Висновок: На газовому горні дійсно можна варити дамаск і вариться він значно легше ніж на вугільному, адже атмосфера в горні регульована і не потребує постійного підкидання вугілля і кочегарення, воно просто горить і дає потрібну температуру. На даному етапі газове горно мабуть є найбільш оптимальнішим для не зовсім сільської місцевості, оскільки при нашому глобалізованому суспільстві газ значно доступніщий за вугілля.

додано 15 квітня 2013 р.

Висока температура і бура зробили свою справу, гарячий спай термопари відгорів. Викладаю невеличкий звіт про ремонт термопари.

Рис.62 Згорівша термопара.

Моя термопара це нержавіюча трубка в яку поміщено по 2 провода алюмелі і хромелі, посуті це 2 термопари в одному корпусі. Відрізаю ножовкою по металу відпалений кінець і акуратно надрізаю трубку, так, щоб не зачепити внутрішній дріт.

Рис.63,Рис.64 Підготовка термопари.

Далі масу від інверторного зварювального апарата чіпляю на холодні кінці термопари, а в електродотримач поміщаю графітну щітку від колекторного ел. двигуна.

Рис.65,Рис.66 Зварювання термопари.

На інверторі виставляю мінімальний струм і акуратно зварюю, потрібно отримати красиву невеличку бульбашку, часто вона виходить пористою, щоб це виправити можна трошки добавити флюсу - бури.

Рис.67 Відремонтована термопара.

Все тепер така термопара пропрацює ще декілька місяців, взалежності від інтенсивності експлуатації. Якщо мені набридне раз на 3-4 місяці ремонтувати її (довжини там вистачить), то можливо варто буде задуматися про якийсь закисний наконечник.