Горелка

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.

настало время посмотреть их в действии.

 

Итак, продолжаю тему горелкостроительства. В предыдущих сериях меня постигла неудача с горелкой на биогазе, это еще предстоит исправить. Сейчас я наткнулся на очень популярную в англоязычном туристическом сообществе конструкцию. В Европе довольно популярно использовать вместо горелок походные спиртовки. Это дает несколько преимуществ сразу – спирт можно провозить в самолете, вес емкости для спирта много меньше, чем пустой газовый баллон. Вес самой спиртовки ничтожен, по сравнению с горелкой. Спиртовку можно конечно купить, но самодельные спиртовки оставляют покупные далеко за бортом по многим характеристикам. Самые популярные спиртовки делают из банок для кошачих консервов и из пивных банок. Конструкция спиртовки из пивных банок мне особо понравилась и я решил опробовать ее на практике. Благо для изготовления нужно две жестяные банки из под пива или лимонада и все. Общий вес готового изделия стремится к 10 граммам. Для изготовления спиртовки мне понадобились следующие инструменты:

 

1. Лезвие от канцелярского ножа
2. Струбцина
3. Дрель со сверлом диаметром 1 мм (а лучше меньше)
4. Ножницы
5. Маркер для разметки

 

Как сделать спиртовку:

Для начала нам надо опустошить одну банку и отрезать дно от нее. Если вы к этому моменту не опустошили вторую банку, то имеет смысл повременить с этим, хотя это и не принципиально.

С помощью дощечки нужной толщины и струбцины организуем небольшой резачек банок. После нескольких экспериментов я пришел к выводу, что оптимальная высота дощечки должна быть 25 мм. Хотя здесь есть возможность поэкспериментировать.

 

Далее ставим банку на стол и, аккуратно прижимая банку к лезвию, вращаем ее. Важно не стремиться отрезать все за один проход, а сделать 10-15 оборотов и потом аккуратно отделить дно от верха

 

Это будет дном будущей горелки, В него будет вставляться верх, поэтому имеет смысл слегка растянуть его вставив сверху вторую, пока еще целую банку. Внимание – надо очень аккуратно вставлять, чтобы потом была возможность разъединить эту конструкцию. 5-7 мм глубины достаточно.

Теперь приступаем к изготовлению верхней части. Опустошаем вторую банку. И сверлим отверстия по периметру. Чем тоньше вы найдете сверло для этой операции, тем эффективней будет ваша горелка. В первой версии горелки я сделал так

 

Однако, при дальнейшей эксплуатации выяснилось, что это не самый оптимальный вариант и я переделал верх следующим образом

 

Следующим этапом будет удаление серединки дна и обрез верхней части, как это было проделано с первой банкой. В результате должна получится примерно такая конструкция

 

Теперь надо изготовить внутреннюю стенку из остатков банок. Для этого вырезаем полоску высотой высоте одной половинки банки плюс высота сужения второй половинки. То есть это должно быть явно больше чем ширина дощечки, которая использовалась для отрезания дна. В общем и целом, надо сделать вот такую конструкцию

 

То есть, сверху надо сделать три или четыре небольших выреза в виде треугольника или полукруга – высотой около 3 мм. Эти отверстия будут располагаться вдоль дна и использоваться для затекания горючего внутрь горелки. И необходимо сделать два надреза с разных сторон на 2/3 ширины ленты, чтобы можно было закрепить эту ленту в виде вот такого кольца

 

Еще раз обращаю внимание, что треугольные вырезы должны находиться у дна, а высота получившегося кольца должна быть выше высоты донышка. После этого остается сущий пустяк – впихнуть “верх” в “низ”.

 

По идее, после того, как мы растянули в предыдущих шагах донышко эта операция должна пройти спокойно, я даже видел видео, где это удавалось, но у меня не вышло. Поэтому для упрощения процесса, я вырезал небольшую монтировочку из остатков банки – видна на фотографии справа и сделал небольшой надрез 5-6 мм на верхней банке. После этого дело пошло веселее и я получил вот такие вот две спиртовки

 

В большое отверстие сверху заливается спирт – на то, чтобы вскипятить пол-лита воды надо около 25 граммов спирта. Потом через большое отверстие спирт поджигается и начинает гореть, через примерно 1-2 минуты спирт начинает кипеть и пары спирта вырываются через маленькие отверстия и поджигаются от центрального пламени. В этот момент считается, что горелка стартовала. В этот момент доступ кислорода к центральному отверстию прекращается и пламя вырывается только из отверстий по периметру. После этого прямо сверху можно ставить кастрюлю и кипятить воду. Вся беда в том, что в случае, сели сделать отверстия слишком близко к центру, то при установки кастрюли пламя гаснет из за недостатка кислорода. Мне пришлось ставить кастрюлю на небольшой таганок из колышек для тента, чтобы избежать угасания. Из за этого мне пришлось делать вторую версию, которая была лишена этого недостатка. В следующей серии я покажу видео работающих горелок с замерами эффективности той и другой горелки. А сейчас я перечислю ошибки, которые я допустил изготавливая эти два экземпляра – надеюсь это поможет вам не повторить их:

 

• Если сделать горелку выше 3 см, то она не стартует и ее использование малоэффективно
• Изначально я пытался просверлить центральное отверстие сверлом большого диаметра – в результате банка намоталась на сверло полностью, как тряпка и ее пришлось выкинуть. Центр придется вырезать ножом.
• Не стоит заливать в эту горелку жидкий парафин – работать не будет, а парафин потом вымывать оттуда очень сложно.

Вот вроде все, что я узнал в процессе изготовления этих спиртовок.

видео как работает такая спиртовка

Обновление от 19 Декабря: Сделал альтернативный вариант спиртовки из тех же материалов. На мой взгляд он работает гораздно лучше этого.

Если кто-то увлекается изготовлением самодельного снаряжения, и уже дошел до стадии изготовления горелки своими руками, то есть очень полезный сайт, правда на английском языке - Zen Backpacking Stoves Там описаны достоинства и преимущества разных типов горелок, советы по их изготовлению и другие интересные вещи.

Желающие не заморачиваться могут начать с горелки для зомби апокалипсиса

 

Продвинутые могут почитать про что-нибудь более серьезное

Ну а это для крутанов

Жаль, что я не нашел этот сайт до своего первого опыта по самостоятельному изготовлению горелки

Обновление: Сайт zenstoves.net значительно переделался и часть из картинок на которые я ссылался сверху уже недоступна. Но содержимое сайта по-прежнему интересно. Появились новые разделы про эффективность разных видов топлива, сравнение что и как горит, но к сожалению, старые конструкции горелок пропали.

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