http://bbs.8264.com/thread-329215-5-1.html http://bbs.8264.com/forum-viewthread-tid-2009130-highlight.html 先说两个概念: 燃烧——燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质(如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰)是燃烧现象的三个特征。 干馏——干馏是在隔绝空气的条件下,对木材、煤加强热使之分解的一种加工处理方法。干馏后,原料的成分和聚集状态都将发生变化,产物中固态、气态和液态物质都有。对木材干馏可得木炭、木焦油、木煤气。 木柴气化炉(woodgas stove) 工作原理跟前一类炉子略有不同,这类炉子点火是从燃料上方开始点火,最上方的燃料在燃烧之后会产生一层高温的碳,这些碳对在他下方燃料进行加热,这个过程其实就是类似干馏的一个过程,下方燃料受热之后主要会分解成为新的碳以及一些气态物质,这种气态物质是木煤气,也就是我们平常所说的烟(这种表达不是特别准确),木煤气在产生之后会向上流动(热空气上升),穿过上方的高温碳层,跟空气接触,燃烧产生火焰,这个过程一直持续到最底部燃料,最后在炉膛内所剩余的都是燃烧的木炭。 此类炉子的结构如图所示:
这里要提示一下,填充燃料可以是小木块、木削或者其他碎木渣、树枝或者树叶,你所使用的燃料能量密度越大,燃烧时间和输出功率也会相应增加。在填充燃料的时候,在最上层,尽量填充一些松散、干燥,比较易燃的燃料,这样一来比较容易在表面很快产生一片高温碳,以便完成进一步反应。 大家可以注意一下,在最下方有个空气调节阀,这个阀门的作用是用作在燃料全部被碳化之后,将其关闭,炉内的碳因为燃烧不充分,会继续产生一氧化碳等可燃气,在二次供氧的通风口跟空气混合之后完全燃烧,产生二氧化碳和水。 使用这种炉子的最大优点我们从原理和工作过程可以看出来,就是在燃烧过程当中不会产生烟(不包括最初的预热阶段),而且对使用的燃料没有太多讲究。炉体本身对热量的损失是相当大的(不利于内部燃料的干馏过程),所以在有的木煤气炉的炉体上使用了耐温保暖材料,但是在使用小型或者是微型的炉体的时候,使用上这些材料并不是太合适。因此,出现了很多不同的变形。 几种不同结构的炉子 在以的工作描述中,我们可以看出来,小型/微型柴火炉在使用上有他的先天不足,主要表现是2点:炉体自身热损失太大;供给空气不能在炉膛内很好的混合,造成燃烧不充分。所以基于这方面的考虑,演变出不同的柴火气化炉。
上图所示的就是一种简单变体,整体是双层结构,通过在燃烧室外层再包覆第二层炉壁,在之间形成夹层,通过内壁来对夹层内的空气加热,提高夹层中的空气流速以及温度,使之在燃烧室内更好的燃烧,增加效率。这里要注意一下,燃烧室内虽然有热空气助燃,但是燃烧仍然是不完全的,还有部分可燃物在接触到外界空气之后才会燃烧,所以这种炉子的锅架不能太低,否则烟也会比较大。 还是为了解决热损失和空气混合问题,下边这个炉子结构就要更复杂一点,三层结构(炉子享有美国专利权,专利号:US6615821b1)
对这个炉子的工作过程有必要要稍微说明一下,燃料位于24的位置,吸入空气分两部分走,一部分往上,一部分往下。这两部分空气都会收到炉壁的加温。可能有同学会说,被加热的空气都是往上走的,为什么要让他往下走呢?这势必会抵消掉一部分能量,而且空气流速也不会很快啊?之前我们在说木煤气炉工作过程的时候有说到,这种炉子的工作原理就是让燃料燃烧不完全产生可燃气,在燃料上方第一次燃烧产生的热空气上升的同时会从下方进气口吸入新的空气,也是因为吸入的热空气是向下“反向”进来的,这会减缓吸入空气的流量,也正是如此,能让燃料在能够持续产生温度对剩余燃料干馏的同时让所产生的可燃气在这个地方不会马上烧光,也就是个“不完全燃烧”阶段。等可燃气到达上方进气口与被加热向上走的热空气(最上方的50)混合之后,进行完全燃烧。 这里三层结构的作用在于:1、更好的保温能力;2、对于进入的空气能够加温。 以上我们看到的炉子都是没有额外供氧装置的,为了获得更好的空气混合,以便燃烧更为充分,有些设计采用了外部供氧装置,通常使用的是风扇。 以下这个炉子就是典型。
用汤格做的防风圈,是这个柴火炉的成功之作,防风圈有身兼多职:防风、混合燃烧腔、烟囱(强化空气抽吸作用)、锅架的支承座等。如此改进后,火力在相同容积的前提下,火力猛了不少,不用电扇也足已保证良好的燃烧,而且方便收纳携带。 割掉汤格的底;根据汤格的外径割掉盖子做放风圈的固定圈;用不锈钢焊条做个能折叠的锅架
就像我们这位网友Su_Sheng一样,50元手工打造烈焰户外柴火炉,造价低,功能强大。小编不禁拿来与众分享一下。PS:此制作以获专利,看官切勿做商业用途。 作者:Su_Sheng
天气转暖,心情也好了,大家出去游玩的时间更过了,今天我把烈焰户外柴火炉的原理图和制作说明发给大家,希望大家都可以制作一个属于自己的炉子,这个炉子是已经获得专利的了,所以请勿用于商业用途哈,专利号就不公布了。实在没钱投产啊。详细的燃烧视频和测试大家可以去搜索烈焰户外柴火炉。
这个是原理图,风从下面进入燃烧室。然后分流。一部分去燃烧室下面的一次进气孔(只开了8个,)为一次燃烧提供部分氧气,一部分从燃烧室上部的二次进气孔进入(间隔1CM一个,密集,同时这个地方的关键是所有的孔我都超一个方向旋转,这样火焰石旋转的,空气也能混合的更好,避免气流对吹,相互影响。)所有的孔径都是3MM。
这个是锅架和燃烧室结构图,主要想说的是锅架,我是到修自行车的地方去要的辐条,要带头的,把螺母用锉子搓个凹槽出来,用铁皮包住,燃用用螺丝拧在燃烧室或炉体外壳上。不用的时候,拧动,让钢丝滑下,这样达到收纳和便于保护的目的,也降低了炉子整体高度,三个就够了这个有点点难度。
这个是炉体外壳,注意看红色的。严格说是分成3部分,都是靠蛮力和巧劲合拢的,这个是制作工程中最花时间和精力的,我一般用3个口杯外壳做成一个,虽然浪费点材料,但是速度快。最上面的做好后,直接用大剪刀把多余的部分剪掉,比用手锯锯更快。(如果嫌麻烦的朋友,有个简单的方法,直接用口杯盖子做,盖子薄,剪很方便,同时,剪了后套上燃烧室直接盖上就可以了。这样做,因为外壳上层高度较小,下部就只有加长风道。减低风扇和电机温度,我现在电机温度可以只有40度。顺便提下,电机最好采用260电机,或者使用碳刷电机,实在没有的,可以用玩具130替代,但是铜刷使用寿命较短。淘宝260就2.3元一个。使用1节18650驱动,电源后面详细说。
外壳上部由于温度高,所以烧久了,变色了,但是估计使用各2-3年没问题吧,一个口杯才10来元,而且总体重量就500克,低重量和成本,所以外观就差点了,实用主义。
看我食指的位置其实一个口杯,上面有一个接口,如果西安制作麻烦的,上面的接口那部分可以直接使用口杯的盖子替代,仍然是可以的,我最早的方案就是用口杯盖子做的,后来为了美观和更密封,才使用了更复杂的现在的方式。
这个是外壳上部,和燃烧室二次进风口的详细图,看的懂三。还有锅架,二次进风口离燃烧室顶部的位置要尽量靠拢,这样可以增加燃烧室的体积,避免放入大点的柴火就挡住风口,挡住虽然会觉得活力变大,但是实际上,燃烧不充分了,同时空气混合不均匀了。
好了,原理和大概外形知道了,现在我们进入主题了,大家买口杯的时候,不要买贵的,要买便宜的,为什么?因为我的工资属于拉低大家水平的那一类。贵的口杯,厚,制作难度大,大家照着我买的就可以了。当时我为了买口杯,可以说方圆10里的每个五金店杂货铺都去过。
左边的就是燃烧室,外径约10CM。需要一个,我这边的价格是5元,如果老板要价贵了,你可以给老板砍价哈,右边的是10-12元一个。需要3个,右边是最不好买的,如果没有,可以买左边的但是要12号的。
以上材料都准备好了吗?
好了我们就开工吧,首先,把所有口杯的把手去掉,去的时候注意,尽量不要在杯体上弄出小孔,影响密封,然后拿到火上烤一下,去掉标签。
1、第一步,制作燃烧室,用11号口杯,在底部侧面离底高度约1-2厘米的地方,对开8个孔,孔径3MM。然后在上部离口约1CM的地方,大约间隔是1CM,打一排孔,开孔的时候,可以先使用绿色电工胶布粘在外面,使用黑色勾线笔画上打孔位置。做好后,把胶布撕掉,用锉子把孔些修整平滑点,以防以后划手。
第二部外壳:
1、拿一个外壳杯子,在底部画上和燃烧室外径一样大的圆,圆心要找准哈,接着用电钻或者剪刀在中间剪除部分打穿,然后用剪刀咔嚓卡擦的剪,就OK了。剪得时候。圆要比燃烧室外径小2-5MM,为什么?因为,要敲一个反沿,如图:
确实觉得这步难度大的朋友,直接用口杯盖子,上面画圆。这个很薄,然后用剪刀减掉,适当的轻轻敲敲,燃烧室就可以很轻松的放进去了,接着做锅架,我使用的是2-3MM的自行车辐条,炉架支出炉体上部高度约2.5-3Cm,这样刚好是火焰的位置,同时,便于扔柴进去,高度太低了,厚点的柴没法扔,每次需要拿起上部的锅具,麻烦。
2、紧接着,在另一个外壳口杯,底部开一个能同样放入风道口杯的孔,这个难度要小点,但是,一点要慢慢做,开小了可以扩大,开大了就报废了。
3、风道,风道需要将小杯子去底,然后使用铁皮,铜柱,螺母制作风扇,风扇比风道小点,不要想精确,靠风道壁近,因为可会有晃动,反而麻烦,我的经验是风扇边离风道侧壁3-5MM都可以。我风扇是做的6片。你做好后可以试试风量,调整扇叶方向,看是否有晃动,可以使用502。
我的风扇支架式扭曲了一下的,为什么呢?消除共振,同时,降低整体高度。风扇要拧在外壳下部,如果拧在风道内,风道的回风会导致电机温度高点,我的风扇平面上部离燃烧室底部约2厘米。
4、制作炉体下部进风孔,拿一个外壳口杯,开孔,去底,然后试试套在外壳中间的那段上。用锤子敲哈,用木头垫着来,免得外壳变形。
电源部分,买一个市面上几元的18650的盒子,看图。买一个7135限流,就是手电上用的,一个三头开关。找个插孔和插头,可以废物利用哈。不一定用我的尺寸。一个18650电池保护板。原理是适用7135限流,作为低档,正常适用低档足够,高档是偶尔让炉膛内的火立马燃烧起来,免得冒烟。高档就是18650直接驱动了。
电流从+红色的出来。一路通过开关直接驱动。另一路经过7135限流。同时保护板也能发挥作用,这个是成本最低,最便于DIY的方法,同时,不升压不降压,保证电流效率最大化,当然了,如果你愿意,你可以使用USB接口,其实这个都是小事情。我使用低档的时候,测试电路电流为400毫安吧,意味着,如果使用2600的电池,可以使用6个小时,基本就是一家人露营,一天三餐的使用都够了。如果你没有18650,好吧,你可以用家里的手机电池,然后还是使用7135,很方便的,我最早使用的就是废旧手机电池。后来怕野外没点,才使用可以更换的18650电池盒,
基本就这样,因为我的路子已经封装,不能拆,但是这些照片是我原来照的,基本的结构和原理就是这样的,虽然不好看,但是很轻巧,虽然不美观,但是胜在简单使用。虽然对动手能力有一定要求,但是胜在自己独一无二的装备的自豪感。
估计你没做防风圈,防风圈有几个作用:防风、混合燃烧腔、加强空气抽吸(有点像烟囱挖)。。。。等,加了这样的放风圈,电扇基本是多余的,1.2升的保温提锅直径11左右,不用电扇也足已保证燃烧良好。
如果连续使用,可能炉灰堵住炉底的通风空,当加入新柴时,本身要吸收大量的热能(被动热解),炉底炭火剩余温度不足和严重缺氧,不能引燃新柴热解初期产生少量的木煤气,如果没电扇辅助,过程就比较长了(冒白烟),这种情况可提起炉子,上下轻抛或左右用力摇晃几下(这是保留提手的理由),让炉底部堵住通风孔的灰拍出,改善供养条件后的底部余炭就会很快点燃正在热解初期的木柴,恢复正常燃烧。不过,花几块钱备一个小孩的小电扇当吹火筒那就事半功倍了。 每次出行,我都带一小瓶酒精用于引火,10毫升左右就可顺利点火,对柴火大小不必苛求,随便塞点拇指大的枝枝丫丫,着火后只要放得进炉腔的木块,都能正常燃烧。 为了和酒精炉组合出一个超轻炊事组合,我决定再做一个钛的柴火炉。果断买了0.2mm厚度,155mm高度的钛板。准备好剪刀,文具开孔器,电钻和25mm的木工开孔器,开工! 支架是钛钉?燕尾夹部分做成树铁匠那种打两个洞插一个细铁丝的方式,重量会更更轻一点用电钻打两个有一定间隔的小孔,两个小孔间的凹槽是用长条型的硬金属物对齐了锤子慢慢敲就出来了,找不到长度的正好的硬金属的话,土办法一字改锥,不太美观而已不影响使用。下边垫的东西没适合的话,运动鞋里的泡棉鞋垫也是很不错的选择, |
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