Дровяная горелка

Давненько про дровяные горелки не писал. Та, которую я сделал из банок работала не очень стабильно из-за малого зазора между стенок. Устойчивость у нее была тоже не очень и я подзабросил этот проект, потому, как надо было переделать все с нуля. А тем временем китайцы цельностянули у wild woodgas stove полностью весь дизайн и выкинули на рынок свои копии по цене около 25 долларов. Ели отдавать 50 фунтов за оригинальное изделие было жалко, то китайский аналог моё земноводное мне разрешило приобрести и потестировать.

Оригинал с которого сделан этот клон имеет очень продуманную конструкцию - сама горелка составная и в собранном состоянии предоставляет весьма большой объем а в сборе легко влезает в котелок. Как я уже понял из предыдущих экспериментов для дровяной горелки чем больше объем камеры, тем проще на ней готовить, поэтому данная конструкция мне понравилась больше всего из того что есть сейчас на рынке

Общие характеристики:

• Размер в собранном состоянии: высота 7 см d ~14 см
• Размер в разобранном состоянии: высота 16 см d ~14 см
• Примерный размер камеры сгорания: высота 10см d ~11 см
• Вес: 380 гр

Размер камеры сгорания на последнем сантиметре уходит под конус, поэтому точно его померить сложно. Тем не менее объем вызывает уважение. Так как все сделано из нержавейки то вес заставляет задуматься а не проще ли использовать газовый баллон с маленькой горелкой, но приняв во внимание, что дровяные горелки это для меня больше фан, чем необходимость я с негодованием такую мысль отмел.

Выглядит в сборе это так:

Чехол из 3d сетки очень легкий и удобный. Уж чего-чего, а чехольчики китайские товарищи шить научились. Внутри мы видим кучу блестящих железячек. Некоторые из них, типа маленькой тарелочки сверху я так и не понял, как применить. Видимо китайские друзья предполагали использовать ее, как поддон для углей, но сильно промазали с диаметром.

Вот все эти блестящие детальки - я больше не увижу их в таком первозданном виде

В сборе весь этот фарш из металлолома превращается уже в осмысленную конструкцию, на фото ниже видна телескопическая природа камеры сгорания

Работает горелка, без нареканий. После того, как я загрузил щепки и поджег их, стартовала она довольно быстро. Вторичное горение, как видно на картинке, работает равномерно по всему периметру. Подставка для котелка интегрирована в саму горелку. Вода закипела довольно быстро, но без чудес - около 12 минут ушло на 1.5 литра. Видно, что ребята тщательно поработали над конструкцией, а китайцы аккуратно все стырили без добавления отсебятины.

В реальном походе пока потестировать не удалось и непонятно, когда предвидится. Довольно специфическая получилась вещь. Если ехать в Финляндию, то проще взять газовый баллон с ковеевской горелкой, которая 60 грамм весит. Если ходить у нас, то можно уже не заморачиваться и готовить прямо на костре. На данный момент мне это видится, как аналог костра, когда не надо заготавливать кучу дров, а по быстрому на веточках сготовить еду и завалиться спать без долгих посиделок. Хотя, на веточках можно сготовить и без этого агрегата. В общем, пока неясно будущее.

С началом теплых дней начал использовать самодельную дровяную горелку по прямому ее назначению - готовлю еду потихоньку. Сразу полностью переходить на такую горелку страшновато, поэтому пока ношу еще запасную - на всякий случай. Результаты реального использования показали следущее - среднее время горения без подбрасывания веточек 8 минут, если использовать ветрозащитный экран этого времени хватает, чтобы вскипятить 600 миллилитров воды. Без экрана надо примерно вдвое больше времени. Маленькие отверстия по периметру верхнего края рабочей камеры - плохое решение, через них газ практически не поступает в камеру сгорания, расширил их до 5 миллиметровых, теперь вторичное горение намного стабильнее. Недостатка в веточках для растопки горелки еще не наблюдалось, хотя пока статистических данных не много - использовал горелку всего в трех выездах. Новый таганок работает отлично, опрокидываний больше не было. В общем конструкция более-менее устаканилась.

После того, как дровяная горелка звалилась с моей подставкой, я провел еще несколько экспериментов и таки сделал удобную подставку, которая, кстати, подходит и для самодельной спиртовки. Изначально подставка выглядела так:

Как видно, я взял алюминиевую пластину шириной 30 мм сделал в середине пропил  и слегка сточил на конус верхние грани, чтобы кастрюлька с выпуклым дном стояла устойчивее. Однако, полевые испытания показали, что трех сантиметровый зазор между дном кастрюли и горелкой слишком мал для нормального доступа воздуха и процесс горения резко ухудшился.  Поэтому я увеличил зазор с помощью вот таких приспособлений

Теперь эту подставку возможно использовать, как с дровяной горелкой, так и со спиртовкой.

Полевые испытания показали вполне рабочие показатели. Теперь осталось испытать эту горелку в каком-нибудь небольшом ПВД, после этого можно будет уже делать выводы. На текущий момент вся эта система выглядит больше, как игрушка нежели рабочая лошадка. Вес всей конструкции неуклонно бежит к 400 граммам, а в случае с ПВД это уже не оправданно — в ту же массу легко влезает газовая горелка с одним баллоном не говоря уже о спиртовке. Возможно в каких-то длительных выходах это и будет экономней, но без дальнейшего тестирования об этом говорить рано. Единственный неоспоримый для меня плюс всей системы — это аромат пищи приготовленной на костре, которого невозможно добиться при использовании газовых горелок.
 

На выходных провел испытания новой дровяной горелки с новой подставкой из консервных банок. В общем и целом испытания провалились. Чашка упала с этой самой подставки и залила горелку. Придется дорабатывать подставку, или переделывать ее полностью. Пока конкретных идей нет.

Теперь позитивные моменты:

• Несмотря на то, что горелку залило и она упала на бок, после того, как я ее поставил вертикально она сама восстановила горение и продолжила работать. То есть мои усилия по ее старту не пропали и горелка показала очень стабильную работу после выхода в штатный режим.
• После того, как я поставил горелку обратно я удерживал над ней чашку уже в руках и продолжал кипятить воду. 500 мл вскипело примерно за 10 минут и пришлось всего один раз подбросить немного топлива.
• Зимой в лесу ленинградской области мне удалось за 7 минут насобирать достаточное количество топлива я этой горелки и она довольно успешно на нем работала почти 20 минут.

Все эти положительные моменты позволяют мне думать, что надо дорабатывать конструкцию подставки и пользоваться горелкой. Такая горелка реально позволяет готовить на мини-костре там, где можно пользоваться только горелками и получать пищу с характерным ароматом «дымка». Кроме того, можно не экономить топливо и готовить сколько душе угодно.

 

Закончив с дровяной горелкой я приступил к разработке таганка для нее. Отработанных вариантов навалом, но как всегда, все ограничивается подручными материалами. Кроме того, мне хотелось сделать универсальную вещь, пригодную, как для дровяной горелки, так и для спиртовки.

Для начала я сделал простейшую треногу из велосипедных спиц.

К сожалению, конструкция хорошо зарекомендовавшая себя на больших размерах, при уменьшении дала сбой. При нагревании такой таганок быстро складывался. Не хватало толщины спиц и жесткости. Поэтому от этой идеи я решил отказаться.

Следующим вариантом стала конструкция из жестяной банки

Как видно из фотографии, это просто банка без дна с просверленными отверстиями, главное, не сверлить по всему периметру. Это надо чтобы оставался небольшой щиток от ветра. Разрез нужен для того, чтобы легко было подгонять диаметр под текущие условия и чтобы была возможность подкидывать топливо.

Дальнейшим шагом должны быть испытания, но сейчас у меня нет возможности испытать обе конструкции с дровяной горелкой. Поэтому я ограничился испытаниями со спиртовкой и разными типами посуды, которая у меня есть.

У меня есть два разных котелка из разных материалов и разной формы, но одинаковые по объему — примерно 700 мл. Кастрюлька сделана из алюминия, кружка сделана из нержавейки обе весят 140 граммов. Как нетрудно заметить кастрюлька более плоская и широкая, а кружка более высокая и узкая.

Результаты исследования меня несколько озадачили:

На треноге при использовании кастрюльки вода закипает примерно через 7 минут, в кружке вода закипает примерно через 10 минут, при этом пришлось доливать топлива. Очевидно, что более узкое дно существенно уменьшает кпд всей системы.

При использовании подставки из банки установить устойчиво чашку вообще не получилось — Диаметры подставки и кружки почти равны и кружка все время проваливалась внутрь.

При попытке вскипятить воду в кастрюльке тот же самый объем спирта, который выгорал за 9 минут горел около 20 минут и вода при этом не закипела. Очевидно, что экран уменьшил количество кислорода попадающего к топливу и из за этого температура и время горения существенно изменились.

Интересно конечно, как себя поведет экран в паре с дровяной горелкой, а не спиртовкой. Многие варианты, которые я видел имели именно такой экран. Что в принципе понятно — в дровяной горелке воздух подается снизу всей конструкции, а не сверху. Но тем не менее, становится очевидным, что необходимо делать еще какую-то подставку с большим доступом кислорода, чтобы иметь возможность использовать ее вместе со спиртовкой.

Получив неудовлетворительные результаты с первым прототипом горелки на древесном газе я изготовил следующую версию. Первая горелка была рабочим объемом около 370 мл и выжигала все топливо быстрее, чем я мог добавлять, кроме того малые размеры не обеспечивали достаточной устойчивости. Поэтому я занялся изучением аналогов, представленных в интернет.

Основная масса рекомендаций по самодельному изготовлению древесных горелок предлагает использовать квартовую банку из под краски (примерно 940 мл) для внешней оболочки и 20-ти унцевую банку из под ананасов для рабочей камеры(примерно 590 мл). Фирменные горелки не предоставляли информации об объеме рабочей камеры, но имели внешние размеры примерно 12 см высотой и 10 см в диаметре. Это примерно совпадает по объему рабочей камеры с банкой из под ананасов. Параллельно читая отзывы об использовании горелок сделанных из консервных банок я выяснил, что жесть слишком быстро прожигается и приходится изготавливать новую версию, поэтому приступая к изготовлению прототипа номер два я решил использовать нержавейку для рабочей камеры, а для облегчения всей конструкции внешнюю оболочку сделать из жестяной консервной банки – на нее тепловая нагрузка будет существенно меньше.

Использовать литровую банку для внешней оболочки я посчитал расточительно , да и нету у нас квартовых банок для краски в свободной продаже, поэтому я использовал 830-мл банку из под ананасов, а для рабочей камеры идеально подходит кружка из нержавейки известной марки 555 диаметром 9 см и высотой 10 см, которая имеет примерный объем 600 мл. Кроме того цена этой кружки в районе 100 рублей, что не сильно удорожает всю конструкцию.

Первым делом надо оторвать ручку от кружки – это легко делается пассатижами - ручка отрывается без особых усилий и не оставляет следов (спасибо индусам-халявщикам паявшим ее), небольшие дырки на местах крепления ручки не будут влиять на функциональность горелки.

Далее я подготовил внешнюю оболочку – надо высверлить большие вентиляционные отверстия по основанию будущей дровяной горелки (верх банки) и проделать отверстие для вставки рабочей камеры в дне банки, которое будет верхом горелки (банка для оболочки будет использоваться вверх тормашками, поэтому такая путаница). Удобнее всего начать с вентиляционных отверстий, а затем вырезать отверстия в дне. Отверстия по периметру основания горелки высверливаются самым большим сверлом, которое есть в наличии – тут переборщить сложно, чем больше воздуха будет поступать снизу горелки, тем лучше, главное не нарушить жесткости всей конструкции.

При вырезании отверстия под рабочую камеру важно сделать так, чтобы кружка вставлялась в банку внатяг, чтобы не использовать дополнительных креплений, при этом, между стенками кружки и банки должно оставаться пространство. Для этого я вырезал в дне банки круг диаметром примерно на 1 см меньше, чем диаметр кружки – это легко сделать по уже имеющимся канавкам на дне банки. После, обычным канцелярским ножом я надрезал края на глубину примерно в 6-7 мм через каждые 5 мм. Внутренне отверстие получилось со своеобразными лепестками. Вид оболочки сверху должен выглядеть примерно так:

После чего одев перчатки я пальцами аккуратно стал загибать лепестки внутрь, чтобы расширить отверстие. Затем можно аккуратно вставить кружку в образовавшееся отверстие и лепестки будут удерживать кружку от люфта, а ободок кружки не даст ей провалиться внутрь банки. В разрезе это должно выглядеть так:

С первого раза может не получиться и надо будет углублять надрезы – у меня на это ушло 3 итерации, после чего кружка стала очень плотно сидеть в банке, но при этом ее можно вынимать.

Следующим этапом идет превращение кружки в рабочую камеру, для этого надо сделать отверстия диаметром 4-5 мм по периметру кружки на расстоянии 10-8 мм от верхнего края – это будут сопла для сжигания древесного газа. И еще надо обеспечить попадание кислорода снизу в камеру сгорания, для этого в дне кружки надо насверлить дырок – чем больше, тем лучше. В промышленных образцах вместо дна в камеру вообще вставлена крупная металлическая сетка. Для вывода древесного газа в пространство между камерой и внешней оболочкой по периметру на высоте примерно 8 мм от дна также надо насверлить отверстий диаметром 8-10 мм. Тут тоже перестараться сложно. Результатом должна стать вот такая кружка

С вот таким вот дном.

Полученную таким образом камеру вставляем в оболочку и получаем готовую горелку.

Осталось доделать систему установки котелка на дровяную горелку, но я не удержался и опробовал изделие без нагрузки – результат меня очень порадовал После выхода на рабочий режим горелка очень эффективно жгла щепки и подбрасывать их было очень легко. В то же время на полной загрузке без подбрасывания новых щепок горелка проработала около 6 минут после чего потребовалось уже подбрасывать новые палочки.

Что мы знаем о горелках на древесном газе – практически ничего. Однако, как оказалось, при горении дрова выделяют газ, который в обычном костре в большинстве своем улетучивается. Для тех, кому интересна суть процесса могут покурить термин пиролиз. Этот газ прекрасно горит и его можно использовать. Так на свет появились горелки на древесном газе или, как их называют буржуины woodstove. Что любопытно, эти горелки можно купить в магазине и стоят они вполне некислых денег. Однако есть куча материалов о том, как изготовить подобную штуку самому.

Когда я прочитал об этом, мне очень захотелось заполучить сей прибор ибо плюсов у него немеряно, а минусов я не заметил: Не надо возится с баллонами — просто накидал туда веточек, и кипяти себе чай. Можно вообще настругать туда любую деревяшку и это будет гореть, даже в мокрую погоду. Не надо думать, как перевозить баллоны с газом, или в случае заброски самолетом прикидывать, где достать газ на месте. Короче, я решил сделать тестовый образец и испытать его на практике дабы выяснить его применимость.

Как устроена горелка видно из рисунка. Нужны две емкости и куча дырок в них.

Для изготовления горелки я отнял у кота пустую банку из под вискаса, а под внешнюю оболочку прикупил пол-литровую банку с ананасами, которые сразу же пошли в подпитку мозговой деятельности. После некоторых упражнений с дрелью и пассатижами я получил вот это

 

 

 

Выглядело вполне себе. Осталось испытать на практике — после этого то до меня и дошло, что размер, в данном случае, имеет значение и зря я не обратил внимание на используемые объемы. Короче, банка из под вискаса забитая дровами под завязку выгорала полностью примерно за 1 минуту. Очевидно, что этого времени недостаточно даже для кипячения воды, не говоря уже об приготовлении пищи. Что меня порадовало, так это практически полное сгорание топлива — не осталось ничего, кроме горстки пепла — стало быть эффективность сего девайса весьма высока. Сейчас я пошел за литровой банкой ананасов (обновление: из нее получилась дровяная горелка гораздно эффективнее), для изготовления макси версии, а дочитавшие могут посмотреть видеорегистрацию эксперимента