Вход
Логин
Пароль
Запомнить меня
Регистрация
Восстановить пароль
ПЕЧЬ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ
дмитрий
21.02.2009
Спасибо Андрею ака Ramir

http://ramir.zs9.ru/liquid/liquid.html



Отдельное спасибо людям, принимавшим участие, и чьи идеи были использованы
при отыскании способов плавления железа на жидком топливе:

Дмитрий Малахов, Александр Обухов, Анатолий Ковалев,
Colin Peck
http://www.artfulbodgermetalcasting.com



        Пару лет назад мне прислал письмо один известный кузнец, в котором обьявил, что перешел с плавки на коксе на некое чудо топливо. Горит жарче чем кокс, удобно оперировать, удобно регулировать, не надо подсыпать, а главное - "бесплатное, всегда и везде доступное, пошел и взял ". Однако не уточнил - что же это за топливо. Естественно, после этого заявления плавка на коксе окончательно потеряла для меня свою привлекательность...
Чтож, загадка была загадана, необходимо было найти ответ.
Поэтому был  инициирован мозговой штурм, в котором в разное время участвовали:  Дмитрий Малахов, Анатолий Ковалев, Александр Обухов и автор статьи.

Сразу же был обозначен круг претендентов:

  1. Бензин
  2. Соляр
  3. Использованное растительное масло для жарки (Waste Vegetable Oil - WVO)
  4. Отработанное минеральное моторное масло (Waste Engine Oil - WEO)



Много энергии ушло на эксперименты с бензином и соляром, но имхо лучшую температуру дало отработанное моторное масло.

Именно оно и оказалось искомым топливом.  Оно удовлетворило всем критериям удобства и стоимости и именно на нем мне удалось выплавить первый (после перерыва) стальной слиток.

Отработанное моторное масло
 - и есть то самое "чудо-топливо"

 
Печь и ее устройство.

        Печь для сжигания масла очень проста. Как говорит мой коллега по работе и Александр Обухов - ничего особо сложного не нужно - только дуй и лей.

Ниже я опишу конструкцию своей печи.

Итак:
Огневая камера печи состоит из двух ярусов.
        Нижний ярус - 6,5 шамотных плит, 125х30х215выложенных кругом. (215mm-высота)Т.е. сначала я сделал 7 плит, но тогда второй ярус проваливался внутрь, а я хотел его сделать достаточно узким, чтобы крыша была поменьше размером и можно было бы использовать для нее разные обломки кирпичей. (Для эффективной работы печи это роли не играет, т.к. у А.Обухова печь одного внутреннего диаметра, тем не менее, прекрасно работающая.)
Внутренняя облицовка огневой камеры сделана из шамотных кирпичей распиленных пополам вдоль длинной и широкой стороны. Т.е. из одного кирпича должно получиться две плиты 125х30х215мм, толщина исходного кирпича 65мм - 5мм на пропил. Почему это так. Во-первых, я думал таким образом снизить теплоемкость камеры, во вторых - просто меньше кирпичей волочь на дачу...
        Верхний ярус печи - 5 плит, 125х30х150 - пятиугольником.


      

 

 


Но это все мудрствования. У А. Обухова печь выложена просто из кусков цельных кирпичей и прекрасно работает. Единственное, здесь может быть разница по теплоемкости  огневой камеры и как следствие - по расходу топлива. Но это пока не доказано точно.

Наружная теплоизоляция где-то 100мм засыпки обыкновенной красной глины с дробленым кусками коксом. После плавки, правда, часть глины расплавилась и просела вниз, образовав карстовые пустоты сверху печи :) , вероятно нужно просто утрамбовать и досыпать еще глины.

Корпус печи представляет собой обрезок трубы диаметром где-то
480 мм, если правильно помню.

Крыша печи состоит также из шамотных плит (правда мне подвернулось купить уже готовых, так что кирпичей резать больше не пришлось), можно ложить просто кирпичи, наверное они даже лучше.
Но тут есть один нюанс. Было подмечено Дмитрием Малаховым, подтверждено мной, что не должно быть прямого излучения в воздух, иначе этим уносится значительная часть тепла. Лучше, если выхлопные газы будут переламываться и выходить  из-под боков крыши (Рамир), или через специальное боковое отверстие (Малахов)

Труба горелки вставлена в печь по касательной, как и у большинства подобных конструкций. Внутри при горении образуется четко выраженный вортекс, т.е. газы вращаются вдоль стенок несколько оборотов, прежде чем покинуть печь. Расстояние от дна до оси горелки - у меня где-то 50мм.
Горелка представляет собой две соединенных соосно трубки. Наружная для подачи воздуха. И внутренняя - для подачи масла.

(Оговорюсь - это только принципиальная схема,  не более того)


Собственно топливо - отработанное моторное масло, разбавленное для лучшей жидкоподвижности небольшим количеством соляра или бензина. Почему это так. Сама отработка достаточно густая жидкость, и, чтобы лучше текло в печь, и что более важно - мельче разбрызгивалось, так как система разбрызгивания грубая, я немного ее разбавляю. Специально не мерял, но совсем немного. Работает она и без разбавления, но с ним - несколько более плавно.

Подача топлива осуществляется самотеком, силой гравитации из подвешенного на вбитый в землю шест обыкновенного полиэтиленового бачка с вклеенным в него шаровым водопроводным краном. Регулировка топлива - самодельным игольчатым дросселем, установленным прямо на горелке.

Подача воздуха - пылесос Ракета. В развалах на базаре очень часто можно найти новые моторы для пылесосов, и смастерить корпус для него из подходящего пластикового бачка из-под воды. Регулирование - сброс лишнего воздуха через тройник с задвижкой на этапе разгона. Когда начало гореть масло - воздух в печь подаю на полную мощность.


Один из главных факторов эффективности печи

        Обьем печи - фактор первый (IMHO) и наиважнейший , играющий основную роль при горении. Чем больше обьем печи, тем больше топлива в единицу времени можно в ней сжечь, тем больше тепловыделение, и меньше рассеивание тепла. Т.е. обьем огневой камеры печи, и, следовательно, обьем горения увеличивается пропорционально кубу приращения линейного размера, а рассеяние - всего лишь его квадрату, т.е. пропорционально площади поверхности. Чем больше обьем, тем горение стабильнее, тем менее нужна  точная регулировка соотношения масло-воздух.

        С самого начала поисков оптимальной конструкции печи мне было сказано Колином Пеком (чью книгу о масляной печи я в свое время приобрел) - не делай внутренний диаметр печи меньше, чем 200 мм. Не послушавшись совета сразу и провозившись с маленькими печками больше года, в конце концов сам  дошел опытным путем до этой же цифры в 200мм. Это граница комфортной работы печи.

        Т.е. я не утверждаю, что совсем нельзя меньше.... При оптимальной подготовке топливной смеси, а именно распылении подогретого масла... может и можно, но я этот метод не пробовал.  А в системе       грубого разбрызгивания масла в печь... Уменьшение обьема ведет к тому, что приращение тепла, то есть разница между выделяемым теплом и рассеиваемым теплом мала, и температура поднимается очень медленно и неустойчиво. Немного нарушил соотношение топливо-воздух, все, сваливается в охлаждение. Наибольшее тепловыделение при горении происходит при идеальном соотношении топливо-воздух, т.е. нейтральном пламени. Если это соотношение нарушается, температура пламени падает. И тем более резко, чем меньше обьем горения, потому что тепло из малого обьема тут же выдувает воздухом наружу.


Ход работы печи

        В описываемой конструкции применен, наверное, один из неэффективных способов сжигания масла. А именно - соосная подача и масла и воздуха в печь, воздух подхватывает капли масла с внутренней трубы и уносит в печь, и ударяет там об стену. :) Без предварительного подогрева и масла и воздуха, без распыления масла. И даже при такой системе печь развивает достаточно жара, чтобы шамотный тигель деформировался. Из круглого он стал овальным, дно просело, а шамот спекся в столь твердую массу, что с трудом удалось его пооткалывать от слитка молотком. А у А.Обухова - вообще расползся на части при тестовом прогоне. И это хорошие тигли, состава, неоднократно испытанного ранее на коксе и каменном угле.

По конструкции самой горелки и технологии разгона я не даю технических подробностей, хоть их и немного, но они коллективное "Know How".



        Разогрев - это самое сложное в подобных печах. Масло такой продукт, что пока печь не раскалена докрасна, оно гореть само не будет. Будет коптить, шкворчать и дымить, но жара вы не добьетесь. Оговорюсь - при распылении подогретого масла - прекрасно загорается и горит синим огнем, без прогрева печи. Делал парень по имени DromSeciba на форумах  www.abymc.com При методе грубого разбрызгивания этого не будет. Поэтому, каждый, кто хочет использовать подобную систему должен технологически решить вопрос первоначального разогрева.
Скажу лишь, что можно, но страшно неудобно разогревать древесным углем - он при боковом дутье сгорает до оси дутья, а потом лежит и не горит, так как масло выжигает весь кислород, и только занимает обьем печи. Вероятно возможно разгонять газом, я читал об этом на западных форумах, но легче всего - бензином, по технологии А.Обухова, которую я и использую.
        Ход горения не представляет особых сложностей когда печь заработала. Тут уже все, можно частично расслабиться. Доливать в бачок масло и периодически увеличивать его подачу. Дело в том, что по мере прогрева печи кислород способен окислить все большее количество масла, и это масло ему надо предоставить. Я сужу о необходимости подачи по языкам пламени, вырывающимся из под крыши. Как только они стали уменьшаться и становиться невидимее, это сигнал к добавлению подачи масла. И так периодически повторять. Ну и повторю известную истину: если удалось достичь свечения "не видно тигля и внутренних стенок печи из-за сияния"- значит с большой долей вероятности вы достигли температуры плавления стали.... (с) Кто-то-с-Первой Русской конференции по холодному оружию.
        Охлаждение можно провести любым удобным для вас способом, регулируя подачу воздуха и/или масла, хоть в уменьшение, хоть в увеличение, либо того, либо другого. Охлаждать можно даже избыточно добавляя масло - это приводит к отклонению топливной смеси от идеальной , пламя может начать коптить и температура упадет.

Где взять. Отработанное моторное масло в избытке водится в гаражных кооперативах. Там водители сливают свою отработку в специальную емкость, а сторожа не имеют ничего против ее отбора нуждающимися.... 

Заключение       

        Итак, печь для плавления стали на масле возможна, она проста и эффективна. Вышеприведенное описание и конструкция печи далеко не идеальны, однако такого типа печь при всех своих недостатках позволяет вполне успешно плавить сталь.
        Ну и возвращаясь к началу - неизвестно, отработку ли использует тот самый кузнец, загадавший загадку, или не ее, однако отработанное моторное масло  - очень хорошее, жаркое и удобное топливо. Есть очевидные недостатки - черная, страшная, вьедливая, грязная, неэкологичная - в печи образуется зола...Но думаю, все эти недостатки компенсирует ее ошеломительная теплотворная способность...
        Конечно же, другие люди поняли это гораздо раньше ,чем я, и воистину наполняется новым смыслом та пустая канистра с черными потеками, гордо возвышающаяся на груде стального лома, подвешенная однажды на ПР кузнецом Иваном Кирпичевым. :)))

 

Фото взято отсюда: http://kirpi2.narod.ru/photolom.html (с) Иван Кирпичев





Фото моей печи:

 

 

 

 

 

 

 






Download  Video

 



Фото печи А.Обухова:

 

 

 


Фото печи Д. Малахова:

 



Для сравнения привожу несколько ссылок на печи с распылительными системами.
Автор DromSeciba:
 http://www.abymc.com/forum/viewtopic.php?t=7&start=0&sid=02fb5b4a35c46b4135113a7f95eb52fd
Автор Daggoth:
http://backyardmetalcasting.com/forums/viewtopic.php?t=441&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=


Не обладаю информацией насколько горячими являются приведенные печи с распылением топлива, тем не менее выглядят они достаточно серьезно. Однако, для работы таких печей необходим компрессор, что несколько усложняет дело. Чтож, в каждой конструкции есть свои трудности....


Еще немного фоток:

Это первая система разгона на бензине, труба горелки должна быть наклонена чуть в сторону печи, чтобы бензин туда стекал. Прогреваем до покраснения стенок, и помалу уменьшаем бензин и добавляем масло.
Хотя можно и без этой системы  :)

Горелка

 

Бачки с топливом - масло и бензин в бутылке

 

 

Печь в работе (еще не разогналась)

 

Можно ставить и по два тигля сразу - экономически выгоднее, хотя печь прогревается дольше.

 



Итог :

 





С уважением,

 

                                                            А.Ramir, А.Обухов, Д.Малахов
                                                          2007-2008г.