Походная печь своими руками из профильной трубы
Skip to content
Самоделкитому назад 272 просмотра
Самодельная походная печь ракета, подробное описание, размеры и фото изготовления самоделки.
По случаю, решил соорудить ракетную (реактивную) печь, чтобы брать с собой на ночную рыбалку. Из материалов использовал остатки 80-й профильной трубы. Посмотрел в интернете образцы и приступил к изготовлению.
Разметил, нарезал заготовки, зачистил краску и приступил к сварке.
Первым делом приварил колосники из кругляка. Затем все сварил, сделал регулируемый подпор воздуха в самой нижней трубе, при полностью открытом — печка аж гудит, а если закрывать, то и пламя уменьшается.
Ножки и конфорку печки, сделал разборными, они при транспортировке помещаются в нижнюю часть печки и печка становится компактной, занимая немного места в лежачем положении.
Размеры печи: высота — 50 см, поддув — 25 см, дровница — 25 см, ножки 25 см, конфорка 25 см, все в разобранном виде умещается в трубу-поддувало.
Печка прошла испытания, очень экономичный расход дров при направленном пламени, ну и топить можно всякими маленькими веточками. Чайник, сковорода на ура! Котелок до 5 литров тоже вполне, а вот на больший объем уже не хватает мощи. В идеале желательно делать печь из 100 мм трубы, хватит за глаза, даже с запасом.
Автор самоделки: Bob Laserdo.
СЛУЧАЙНЫЕ СТАТЬИ
Возводя монолитную лестницу, имеющую большой вес, придется заняться изготовлением опалубки. Монолитные лестницы очень прочные за счет того, что их заливают…
тому назад 185 просмотра
Современное предназначение камина в доме в основном сводится к декорированию помещения под старину, поэтому внешнее оформление этого элемента интерьера чаще…
тому назад 164 просмотра
Если вы затеяли ремонт санузла, а тот был вместе с домом построен в 60-80 годы, то вы, наверное, знаете о…
тому назад 171 просмотра
Подавляющее большинство собственников жилья пытаются самостоятельно проводить ремонт, отказываясь от услуг специалистов. Однако не всем удается добиться желаемого результата: неправильно…
тому назад 149 просмотра
Теплоизоляционные работы на лоджии выполнить обычно непросто. Дело в том, что эта часть квартиры отличается не самыми простыми условиями эксплуатации.…
тому назад 154 просмотра
Для того чтобы квартира радовала глаз и хозяев и гостей, нужно не забывать даже о незначительных площадках, такие как лоджия,…
тому назад 150 просмотра
Больше всего смотрели
Adblock
detector
Печь из газового баллона своими руками
Валерий Карпин
В закладки ↑
Печь является нужным и полезным приспособлением, которое чаще всего используется для отопления жилых помещений или хозяйственных построек, готовки пищи и иных целей. Несмотря на широкий ассортимент моделей, которые можно приобрести на сегодняшний день, многие люди предпочитают изготавливать их собственными руками.
Для этих целей можно задействовать габаритные бочки или листовой материал, но особой популярностью пользуются газовые баллоны, поскольку их применение в качестве основы позволяет значительно упростить процесс. Об основных разновидностях печей, которые можно изготовить подобным способом, пойдет речь в данной статье.
- Виды печей из баллона ↓
- Выбираем основу ↓
- Делаем своими руками ↓
- Буржуйка из баллона ↓
- Печь бубафоня ↓
- Печь на отработке ↓
- Печь-ракета ↓
- Правила эксплуатации ↓
- Блиц-советы ↓
Виды печей из баллона
Как уже упоминалось, самостоятельно можно изготовить печи самого разного типа, ниже будут рассмотрены все особенности наиболее популярных и интересных вариантов:
- Буржуйка относится к печам аварийно-резервного типа, это одна из наиболее востребованных и узнаваемых разновидностей. Она отличается своей многофункциональностью и универсальностью, в зависимости от объема, используемого для изготовления баллона, ее можно будет использовать как в городских квартирах, так и в загородных постройках. Единственным значимым недостатком является короткий эксплуатационный срок, буржуйка не может функционировать постоянно, поскольку тонкий металл ее основы подвержен постепенному выгоранию. Однако при внезапном отключении электричества она может стать главным помощником для прогрева помещения.
- Печь на отработке изготавливается сложнее стандартной буржуйки, финансовых средств на этот процесс также придется затратить гораздо больше. Однако этот вариант все равно пользуется неизменной популярностью, которая обусловлена возможностью прогревать сараи, гаражи, мастерские и иные нежилые помещения, при этом не нужно будет использовать затратные виды топлива. При таких видимых преимуществах отсутствует массовое производство данной разновидности в заводских условиях, поскольку на него наложен запрет со стороны пожарных служб. Главной отличительной чертой будет являться наличие специального топливного резервуара, в который подливается масло.
- Бубафоня является одним из наиболее востребованных вариантов печей длительного горения. Это легко объясняется тем, что эксплуатационный срок у нее гораздо выше, чем у стандартной буржуйки, при этом показатель КПД является очень высоким, а отдача тепла будет происходить еще на протяжении суток. Именно сочетание экономичности и эффективности сделали бубафоню одним из лидеров в своем классе.
- Печь-ракета является весьма оригинальным вариантом. Ее изготовление потребует значительных затрат времени, сил и финансовых средств, но полученное приспособление будет способно не только обогревать помещение, его также можно будет эксплуатировать в качестве лежанки. Ракета является оптимальным вариантом для людей, которые по каким-либо причинам не хотят или не могут возвести полноценную кирпичную печь, расход материалов на которую в несколько раз выше.
Печка буржуйка из газового баллона
Выбираем основу
Как известно, большинство газовых баллонов являются разными, основной критерий их классификации – это объем. Следовательно, именно на эту характеристику и нужно опираться при осуществлении выбора основы будущего устройства, основные рекомендации и нюансы приведены ниже:
- Объем 5 литров является неподходящим, поскольку его будет в любом случае недостаточно для изготовления функциональной печи, которая сможет качественно выполнять свои функции.
- Объем 12 литров уже будет подходящим для изготовления универсального устройства, которое показывает хорошие показатели в малогабаритных помещениях. Его мощность будет составлять примерно 3 кВт.
- Объем 27 литров позволяет изготовить печь, которую также можно использовать в маленьких помещениях и перемещать в случае необходимости. Мощность такого варианта будет составлять около 7 кВт, но даже этого показателя бывает недостаточно в некоторых ситуациях.
- Объем 50 литров является наиболее подходящим показателем, поскольку при нем будет обеспечено полное прогорание используемого топлива. Из такого баллона получится печь с высотой не менее 85 см, приобрести его без труда можно на специализированных заправочных станциях.
Другим важным критерием является материал корпуса: нужно использовать только те варианты, которые изготовлены из цельного металла, поскольку композитные сплавы отличаются слишком низким показателем жароустойчивости.
Делаем своими руками
Буржуйка из баллона
Из газового резервуара можно изготовить буржуйку нескольких типов, ниже приводится инструкция, следование которой позволит получить горизонтальную модель:
- Разместить используемый в качестве основы баллон таким способом, чтобы он находился в соответствующем его итоговой форме горизонтальном положении.
- Верхняя часть должна быть отрезана, что позволит разместить внутри конструкции колосниковую решетку.
- Основой для решетки будет служить обычная арматура, прут при этом сгибается в форме змейки. Для крепежа достаточно будет зафиксировать ее в необходимом месте, после чего приварить к стенкам.
- На стальном листе нужно начертить окружность, диаметр которой будет равен той же величине внешней стороны резервуара.
- Размеченная окружность вырезается из листа любым подходящим инструментом, после чего на ней нужно отметить несколько отверстий в форме прямоугольников. Одно будет выполнять функции поддувала, а другое поставлять тепло в топливную камеру. Вырезать их можно при помощи зубила или болгарки, более удобно использовать второй вариант инструмента.
- К крышке привариваются завесы, после чего можно заняться монтажом дверцы, ее в большинстве случаев заранее покупают в магазине.
- Дверцы дополнительно по всему их контуру обклеиваются шнуром из асбестоцемента, после чего вся конструкция может быть приварена к основному резервуару.
- Теперь можно переместиться к задней части буржуйки, где потребуется прорубить отверстие, габариты которого будут равны показателю диаметру трубы, оно необходимо для отвода дыма.
- На финальной стадии к проделанному отверстию приваривается дымоход, в качестве основы для него подойдет труба соответствующих размеров и достаточно толстыми стенками. После завершения данного этапа буржуйка готова к эксплуатации.
Печь бубафоня
Бубафони на сегодняшний день очень популярны, поскольку они относятся к печам длительного горения. Изготовить их можно из самых разных материалов и приспособлений, но задействовать для этих целей газовый резервуар проще всего.
Ниже приводится руководство, которое поможет в данном процессе:
- Первоначально срезается верхняя часть газового баллона.
- К части конструкции, которая будет играть роль крышки, нужно приварить фиксаторы либо упоры, она будут выполнять функцию по ее фиксации и крепежу на корпусе устройства.
- Если края у срезанной части получились острыми, то их рекомендуется загнуть вовнутрь, чтобы избежать случайных травм. Для этих целей удобнее всего использовать кувалду.
- У части, которая является крышкой, также потребуется загнуть края, но, наоборот, на внешнюю сторону. Это позволит достичь наиболее плотного контакта при закрытии бубафони.
- Теперь особое внимание нужно уделить процессу изготовления поршня. Для этого потребуется подготовить металлический блин с диаметром меньше, чем у баллона, чтобы он свободно перемещаться внутри него; труба для подачи воздуха в нижнюю камеру печи; несколько металлических отрезков для приваривания к нижней поверхности блина.
- В центре металлического блина должно быть сделано отверстие, габариты которого будут равны диаметру выбранной трубы. К его нижней части привариваются несколько металлических элементов, чтобы при опускании поршня блин не прилегал слишком плотно к дровам, в противном случае в нижнюю часть бубафони не будет поступать необходимое количество воздуха. Достаточно будет шести отрезков, которые напоминать лучи, направленные от отверстия в центре.
- Трубу необходимо обрезать, чтобы ее длина составляла около 6-10 см в зависимости от высоты резервуара. Затем она вставляется в отверстие в центре блина и надежно приравнивается к нему, обеспечивать при этом герметичность необязательно: если в конструкции останутся щели, то они будут дополнительно способствовать поступлению воздуха внутрь печи.
- В стенке баллона, чуть ниже уровня крышки, необходимо вырезать отверстие, в которое затем будет вставлена и приварена труба, предназначенная для отвода дыма. Рекомендуемый диаметр составляет 1 см, такого показателя будет вполне достаточно для обеспечения нормальной тяги. Длина горизонтального направления дымоходной трубы составляет около 40 см, после чего она меня направление и поднимается вверх, минимальный показатель длины на данном участке составляет 2-3 метра.
Печь на отработке
Печь на отработке или, как ее называют по-другому, масляная гаражная печь также является по своей конструкции гораздо сложнее классической буржуйки, но многие предпочитают именно эту разновидность, поскольку она позволяет использовать в качестве основного топлива отработанное машинное масло и прочие аналогичные вещества, являющиеся по своей сути отходами.
Для ее изготовления предлагается воспользоваться следующим алгоритмом действий:
- В процессе работы газовый баллон должна находиться исключительно в вертикальном положении. Для этого его наполняют водой и наполовину зарывают в землю или фиксируют в достаточно узкий поддон, но он должен быть достаточно тяжелым, чтобы резервуар его не перевесил.
- Сделать отметки в верхней части баллона и срезать ее. Для этих целей используется болгарка, при этом при образовании среза наружу начнет вытекать вода, которая была предварительно залита в резервуар. Необходимо сразу же прекратить рабочий процесс и дождаться, пока жидкость не уйдет ниже уровня среза, после чего окончательно ликвидировать верхнюю часть. Ее нужно сохранить, поскольку в последующем она будет выполнять функции топливной емкости.
- На расстоянии около 0,7-1 см от среза необходимо проделать круглое отверстие, оно потребуется для монтажа дымоходной трубы. Его диаметр должен быть равен тому же показателю заготовленного патрубка с общей длиной около 4 см. Его нужно будет вставить в отверстие и приварить, при этом обязательно следить за сохранением герметичности швов.
- К горизонтальной части дымохода будет приварена вертикальная труба, высота которой составляет 3,5-4 метра.
- Теперь баллон должен быть приподнят над поверхностью пола, для его удобной фиксации рекомендуется приварить на нижней части металлические ножки. Подобные меры требуются для проделывания отверстия в форме квадрата, которое будет выполнять функции поддувала. Также его потребуется оснастить дверцей, которую необязательно изготавливать самому, а можно приобрести в магазине. Она потребуется для ручного контроля объема воздуха, который будет поступать в печь.
- На дно баллона необходимо опустить топливный отсек, его без труда можно изготовить из трубы высотой 7-10 см и диаметром около 1,5 см. При этом необходимо проследить, чтобы она была герметично заварено в нижней части, чтобы исключить вероятность утечки топлива. Данному отсеку потребуется и крышку, изготовить ее можно из обычного листового металлического материала, в котором на этом же этапе проделывается два отверстия круглой формы. В центральное отверстие диаметром 1 см нужно будет вставить и приварить соответствующую трубу, а второе отверстие диаметром 0,5-0,7 см расположить ближе к краю, оно потребуется для фиксации подвижной крышки.
- Труба, ведущая из вмонтированной крышки, по своей длине должна быть идентична высота газового резервуара. К ее верхнему концу приваривается круглый металлический элемент с таким же диаметром, как и у основного баллона, что придаст данному механизму сходство с поршнем.
- Вся поршневая конструкция вставляется внутрь баллона, при этом она должна быть лишена подвижности, поэтому края крышки будут приварены к стенкам резервуара.
- Финальный этап заключается в заливке в соответствующий отсек отработанного масла и проведении первого испытания печи на отработке, данная процедура осуществляется исключительно на улице. Если все пройдет успешно, то конструкция можно заносить в помещении и подсоединять к системе дымохода, после чего начинать использовать по прямому назначению.
Печь-ракета
Печь-ракета, позволяющая создать отапливаемый лежак, будет последним рассмотренным вариантом. Ее тоже можно изготовить при помощи собственных сил, подробная инструкция приводится ниже:
- Первоначально подготавливается постель, данный процесс подразумевает под собой конструирование и возведение каркаса из древесины. Форма и конфигурация выбирается в зависимости от индивидуальных предпочтений. В качестве материала лучше всего использовать брус с сечением 1х1 см, каркас должен образовывать ячейки габаритами 60х120 см, а область непосредственно под печью должна иметь размеры 60х90 см.
- В качестве обшивочного материала для каркаса используется шпунтованная доска, рекомендуемая толщина составляет примерно 0,5 см.
- Все части и элементы конструкции, изготовленные из древесины, в обязательном порядке должны быть обработаны биоцидом и несколько раз эмульсией на водной основе.
- На поверхность пола в месте, где будет установлена печь-ракета с лежаком, настилается особая разновидность картона, которая изготавливается из базальтовых волокон. Минимальная толщина слоя составляет 4 мм., все остальные параметры зависят от формы и размеров конструкции.
- Непосредственно на месте установки печи потребуется постелить лист кровельного железа. Размер подбирается таким способом, чтобы лист выступал наружу со стороны топки примерно на 2-3 см.
- Каркас переносится на свое постоянное место, установить его необходимо нужно достаточно надежно, чтобы он не шатался и не раскачивался. На расстоянии 12-14 см от лежака в поверхности стены проделывается отверстия, которое потребуется для монтажа дымоходной трубы.
- По периметру конструкцию нужно установить опалубку, высота которой будет составлять не менее 0,5 см. В нее нужно будет залить саман и выровнять верхнюю поверхность, ориентируюсь на бортики опалубки.
- Процесс высыхания смеси будет длительным и займет около 2-3 недель, за это время можно успеть сделать основу для печи. Первоначально потребуется срезать верхнюю часть газового резервуара, чтобы получить отверстие диаметром 20-22 см.
- В полученном отверстии устанавливается кругляк из стали, а ниже делается второй срез, в результате чего должна получиться крышка, по периметру которой тонкая листовая сталь шириной около 0,5 см.
- На расстоянии 2-2,5 см от приваренной стали делается два круглых отверстия, в которые надежно закручиваются болты.
- Нижняя часть газового баллона срезается на расстоянии 0,7 см, после чего в дне проделывается круглое отверстие, через которое внутрь резервуара будет входить райзер. При этом в качестве прокладки, обеспечивающей герметизацию, можно использовать асбестовый шнур.
- После этого нужно будет через отверстия в стальной обшивке проделать сквозные отверстия в баллоне и определить глубину резервуара, чтобы понять необходимые параметры райзера. В качестве материала для него подойдет труба с диаметром 0,7-1 см.
- В поддувальную и жаровую трубу под углом 45-60° встраивается топочная емкость, при этом отделяется канал вторичного воздуха. Сам райзер вваривается в жаровую трубу через предварительно проделанное отверстие. Поддувало снабжается дверцей для ручного контроля подачи объемов воздуха, герметичность не требуется.
- На данном этапе вся конструкция должна быть обработана жаростойкой разновидностью футеровки.
- Теперь можно изготовить обечайку, для этого подойдет труба с диаметром около 20 см, снизу к ней должно быть приварено дно толщиной не мене 1,5 мм.
- На опалубку накладывается дополнительный слой термоизоляции, а после его полного высыхания сверху монтируется топочная конструкция.
- В нижней части обечайки должно быть проделано отверстие, через которое она будет соединена с очистной камерой. В качестве материала для соединяющего канала используются гофрированные трубы, которые проходят под лежаком.
- После установки всех составных частей можно не дожидаться застывания всех рабочих растворов и засыпать в обечайку около пяти слоев просеянного песка, смочить его и слегка увлажнить. Сверху заливается слой глины средней жирности.
- После завершения всех работ требуется установка еще одной опалубки, но уже по внешнему контуру, она точно также будет залита саманом.
- Гофрированные трубы под лежаком в местах стыка с элементами печи должны быть также обработаны саманом для улучшения фиксации конструкции. Крышки и дверцы всех камер плотно затягиваются болтами.
- Через 2-3 недели саман высохнет и можно переходить к более простым работам: ликвидации опалубки, покрытию конструкции специальными растворами и монтаж дополнительного досочного настила. Особенности декоративной отделки будут зависеть от личных предпочтений каждого человека, после их завершения можно будет приступить к первым испытаниям печи-ракеты.
Правила эксплуатации
Для того чтобы процесс эксплуатации печей, изготовленных из газовых баллонов, отличался безопасностью и не повлек за собой отрицательных последствий, необходимо знать и соблюдать некоторые общие правила:
- При использовании для растопки жидких разновидностей топлива не допускается их добавление печь во время горения.
- Баллон и отдельные элементы печи будут активно нагреваться в процессе работы, поэтому не допускается их прямых контактов с деревянными и другими легко воспламеняемыми поверхностями.
- Дымоход должен периодически подвергаться очистке, иначе он не будет исправно функционировать. Лучше всего осуществлять эту процедуру после каждого использования печи.
Дымоход должен периодически подвергаться очистке, иначе он не будет исправно функционировать
Блиц-советы
Подводя итоги, можно дать следующие рекомендации, которые могут помочь при самостоятельном изготовлении печи из газового баллона:
- Дымоход рекомендуется начинать возводить не от печи к выходу на улицу, как это делается обычно, а, наоборот. При этом он должен быть разборного типа, что облегчит обязательный процесс очистки.
- Для отопления очень больших помещений используются сложные печи, изготовленные сразу из нескольких баллонов, но лучше всего доверить этот процесс людям, которые уже имели такой опыт.
- При выборе типа печи нужно заранее продумать вопрос по добыче топлива. Например, при наличии отработанного масла, хорошо подойдет соответствующая разновидность печи, а при его отсутствии лучше поставить бубафоню, которая работает фактически от любого топлива.
Статья была полезна?
0,00 (оценок: 0)
Загрузка…
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автор: Валерий Карпин
С 2007 года интернет-журналист в сфере ремонта, дизайна интерьера и частного строительства. Постоянный участник выставок и конференций по новым технологиям в материаловедении и строительстве. Имею опыт собственной дизайн-студии и строительной фирмы. Люблю живо писать о собственном опыте.
Adblock
detector
Ядерные ракеты – Исследовательский центр Гленна
Техники в вакуумной печи цеха изготовления Льюиса готовят сопло Kiwi B-1 к испытаниям на испытательном стенде B-1 (08. 05.1964).Ядерный двигатель для ракетных транспортных средств (NERVA) был совместным проектом НАСА и Комиссии по атомной энергии по разработке ракеты с ядерной установкой как для дальних полетов на Марс, так и в качестве возможной разгонной ступени для программы «Аполлон».
В Лос-Аламосе располагались основные испытательные полигоны в Неваде и Нью-Мексико, но Исследовательский центр Льюиса НАСА с самого начала участвовал как в разработке реактора двигателя, так и в разработке топливной системы на жидком водороде, особенно в турбонасосе, который перекачивал топливо из резервуары для хранения к двигателю и был основным инструментом для перезапуска двигателя в космосе. Программы Project Rover и NERVAПосле Второй мировой войны инженеры заинтересовались использованием огромной энергии атомного деления для двигателей самолетов и ракет. В 1945 году военные начали спонсировать усилия по разработке атомного самолета. Однако инженеры не смогли решить проблемы, связанные с необходимой защитой экипажа или боязнью радиации на местах крушения. В 1955 году военные объединились с Комиссией по атомной энергии (AEC) для разработки реакторов для ядерных ракет в рамках проекта Rover. Ядерная ракета будет разгонным блоком, который не запустится до выхода в космос, что уменьшит угрозу заражения Земли в результате аварии. Ядерная ракета будет использовать деление для нагрева жидкого водорода и выбрасывать его в виде тяги со скоростью, которая превзойдет скорость химических ракет.
В 1959 году НАСА заменило ВВС в этой роли, и миссия изменилась с ядерной ракеты на ядерную ракету для длительного космического полета. Программа Rover началась с исследований основных реакторов и топливных систем. За этим последовала серия реакторов Kiwi, построенных для проверки принципов ядерной ракеты в нелетающем ядерном двигателе. На следующем этапе, Ядерном двигателе для ракетных транспортных средств (NERVA), была предпринята попытка разработать летающий двигатель. Заключительный этап программы под названием Reactor-In-Flight-Test будет фактическим запуском.
Компания AEC работала над разработкой реактора для двигателя на своих объектах в Нью-Мексико и Неваде, а Льюис сосредоточил свои усилия на системе жидкого водорода транспортного средства. Зона ракетных систем предоставила ресурсы для проведения фундаментальных исследований систем ядерных двигателей и испытаний систем откачки водорода. Серия 300-мегаваттных реакторов Kiwi-A была испытана на полигоне в Неваде в 1959 и 1960 годах.61 и 1964.
Компания Aerojet одновременно использовала одну из конструкций реактора Kiwi-B в своем двигателе NERVA NRX (эксперимент с реактором NERVA). Первое испытание NERVA NRX было проведено в сентябре 1964 года в Неваде. В 1969 году AEC успешно испытала двигатель NERVA второго поколения XE десятки раз. Однако финансирование NERVA уменьшилось в конце 1960-х годов, и программа была отменена в 1973 году до того, как были проведены какие-либо летные испытания двигателя.
Документы
- На край Солнечной системы: История ядерной ракеты
- Программа ядерной ракеты NERVA (1965)
- Исторический взгляд на программу NERVA (1991)
- Обзор испытаний четырех двигателей вездехода (1991 г. )
Ядерные ракетные двигатели предназначены для работы при экстремально высоких температурах для обеспечения максимальной эффективности. Система регенеративного охлаждения, которая пропускает холодный жидкий водород по трубам, окружающим сопло, является важным элементом конструкции. В отличие от химических ракет, в ядерных двигателях используется сопло, которое резко сужается перед расширением. Трудно было охладить зону сжатия. Чтобы решить эту проблему, исследователи Льюиса стремились лучше понять процесс теплопередачи в сопле. Они установили экспериментальные двигатели из меди и стали на испытательном стенде J-1 на станции Плам-Брук [сегодня это испытательный полигон Нила Армстронга]. Исследователи использовали результаты испытаний от многочисленных запусков двигателя, чтобы создать математическую формулу для прогнозирования передачи тепла от выхлопных газов к соплу. Затем они расширили исследование, запустив двигатель с различными видами топлива и формами форсунок. Исследования на J-1 показали, что конструкция форсунки должна соответствовать форме сопла.
Отчеты
- Исследование теплообмена со стороны горячего газа (1965)
- Теплообмен со стороны горячего газа в водородно-кислородной ракете (1971)
- Теплообмен со стороны горячего газа с/без пленочного охлаждения (1972)
- Скорость теплопередачи со стороны охлаждающей жидкости для ракет (1973 г.)
В конструкцию ядерных ракетных двигателей входил замедлитель, в котором для замедления быстрых нейтронов использовалась вода. Это повысило эффективность реактора деления. Теплообменник охлаждал замедлитель, передавая тепло от воды замедлителя криогенному жидкому водороду. Теплообменник представлял собой трубку в трубке. Горячая вода-замедлитель текла по внутренней трубе, а холодный водород – по внешней трубе. Образование льда на поверхности теплообменника представляло собой потенциальную проблему, особенно при низкой подаче топлива. Лед может ухудшить работу теплообменника и потенциально может заблокировать проточные каналы. В ответ Льюис предпринял многолетние усилия по измерению уровня льда и изучению условий, в которых образовался лед.
Исследователи установили треугольный 19-трубный теплообменник между двумя резервуарами для подачи водорода в Гидравлической лаборатории (зона F), чтобы определить, различается ли нарастание льда на каждой из труб. Они пропускали водород и воду через систему сначала в противоположных направлениях, а затем в одном направлении. Испытания подтвердили их прогнозы для условий без образования льда, но их оценки для условий, когда лед присутствовал, оказались значительно заниженными.
Документы
- Теплопередача теплообменника вода-водород (1969)
Ядерные ракетные двигатели должны иметь возможность изменять свою скорость и перезапускать двигатель без внешней энергии для выполнения длительных миссий человека на другие планеты. Подобно химическим ракетам, таким как RL-10 Pratt & Whitney, ядерный двигатель будет выделять небольшое количество водорода для питания турбины турбонасоса. Турбина активирует весь насос, который будет подавать топливо в камеру сгорания. НАСА использовало испытательные стенды Исследовательского центра высокоэнергетических ракетных двигателей (B-1) и Центра динамики и управления ядерными ракетами (B-3) для изучения этого процесса для конструкций реакторов Kiwi.
В 1964 и 1965 годах Льюис проводил программу топливной системы на B-1 для изучения различных типов ядерных ракетных циклов в нетопливном реакторе Kiwi B-1B, оснащенном осевым турбонасосом Rocketdyne Mark IX. Топливо прокачивалось через ракетную систему, как при обычном запуске, но двигатель не запускался. Исследователи сначала протестировали систему в различных условиях потока, чтобы получить данные об управлении двигателем, нестабильности жидкости и теплопередаче во время периода запуска.
Прогоны B-1 показали, что турбина может достичь бутстрепного ускорения во время инициализации потока. Вскоре после этого AEC также успешно продемонстрировала свою работу в Лос-Аламосе. Дальнейшие исследования B-1 в начале 1965 года показали, что турбонасос Mark IX разгоняется по мере необходимости и не заедает. Отрыв потока от поверхности сопла приводил к вибрации сопла большой амплитуды.
Документы
- Оценка ядерной ракеты на B-1 Memo (1962)
- B-1 Описание аппарата NERVA (1964)
- Flow System Запуск полномасштабной ядерной ракеты (1965 г.)
- Имитатор ядерной ракеты, инициирование потока без турбинного газа (1964 г.)
- Испытания имитатора ядерной ракеты, инициирование потока (1964 г.)
- B1 NERVA Start Up Dynamics and Control (1966)
- Охлаждение регенеративного сопла ракетно-ядерной установки (1967 г. )
Затем Льюис попытался изучить запуск Kiwi B-1B с использованием центробежного турбонасоса Aerojet Mark III на стенде B-3. Испытания B-3, которые проходили с марта по 19 декабря.66, установил надлежащую процедуру запуска, которая включала расход жидкого водорода, временную задержку цикла мощности и питание турбины. Использование реалистичной системы подачи помогло определить общую производительность и механические характеристики центробежных турбонасосов. Исследователи обнаружили, что нормальные уравнения эффективности насоса не применимы при низких пусковых скоростях, но применимы характеристики потока топлива.
Во время испытаний на Б-3 была установлена система подогревателя для быстрого возврата испытательного стенда к температуре окружающей среды после проведения криогенных испытаний. Было установлено, что подогреватель за 3000 долларов сократил расчетную продолжительность программы на три месяца и сэкономил топливо на 50 000 долларов.
Документы
- Подставка B-3 для NERVA (1967)
- Графики работы B-1 и B-3 (1962)
- Полномасштабная бестопливная ядерная ракета B-3 (1966 г.)
- Испытательный полигон для ядерных ракет B-3 (1969 г.)
- Низкоскоростная работа водородного центробежного турбонасоса (1969)
47. Ракетные печи и нагреватель ракетной массы
Дэвид Додж и Дункан Кинни
Если вам когда-либо попадал дым в глаза у костра, умножьте это на 2,7 миллиарда человек, которые до сих пор готовят пищу и отапливают свои дома, используя открытый огонь и протекающие печи.
А то, что временное раздражение нас с вами в походе убивает миллионы людей в год. Два миллиона человек в год преждевременно умирают от болезней, связанных с загрязнением воздуха внутри помещений. Более миллиона человек в год умирают от хронических обструктивных заболеваний дыхательных путей, и почти 50% смертей от пневмонии среди детей в возрасте до пяти лет вызваны вдыханием детьми твердых частиц от этих пожаров (все цифры взяты из ВОЗ).
Это большие числа, слишком большие для понимания, но становится еще хуже. Сажа, образующаяся в этих печах, называется черным углеродом, и это мощный парниковый газ. Вырубка лесов, вызванная тем, что люди готовят пищу на дровах на этих неэффективных кострах, также не способствует изменению климата. Но есть мелкомасштабное дешевое решение, которое можно построить с использованием местных материалов, которое не так сильно загрязняет окружающую среду и резко сокращает количество необходимой биомассы.
Называется ракетная печь.
Это сверхэффективная дровяная печь, которая сжигает биомассу внутри и при более высоких температурах, чем обычная печь. Вот демонстрационная модель, построенная из переработанных консервных банок.
Эшли Лубик рядом с демонстрационной ракетной печью для приготовления пищи из переработанных консервных банок.
Но для Янто Эванса, естественного строителя, архитектора и эколога из Орегона в США , который участвовал в разработке ракетной печи, этого было недостаточно. Он хотел использовать те же идеи, что и в ракетной печи для отопления.
Войдите в нагреватель массы ракеты.
С помощью пары доработок вы получаете отопительный прибор, который может комфортно обогревать практически любое помещение и использовать гораздо меньше дров, чем обычная дровяная печь. Чтобы узнать о них больше, мы отправились в Калгари на семинар, организованный Эшли Лубик из Dirt Craft Natural Building и Робом Ависом из Verge Permaculture. Там было дюжина нетерпеливых студентов, которые учились строить свою собственную ракету, забитую в крошечном гараже.
«Ну да, они стали вирусными», — говорит Лубик.
«Они действительно привлекательны, потому что они эффективны, они очень хорошо преобразуют древесину в тепло, а также очень эффективны… Еще одна вещь, которая привлекает многих людей, это то, что вы можете использовать вырубленную древесину или древесные отходы для тепла, и их можно сделать очень недорого и в самых разных приложениях».
Как работают ракетные обогреватели
Эшли Лубик тушит наполовину собранный ракетный обогреватель. Это показывает камеру сгорания до того, как были добавлены ствол и тепловая масса.
Ракетный обогреватель изменит ваше традиционное представление о дровяной печи. Дрова подаются вертикально, и огонь сдерживается. Вот наполовину построенный, который они сделали, чтобы показать нам, как это работает.
Вы можете видеть концы дров, выходящие из камеры сгорания. Поскольку древесина подается вертикально, горят только кончики, обеспечивая правильное соотношение воздуха и топлива. Затем пламя направляется вбок и вверх, а затем вверх по трубе стояка тепла. Другая труба, изолированная перлитом, обертывается вокруг стояка тепла, благодаря чему камера сгорания остается горячей и сгорает чисто. Теперь вот законченная версия.
Теперь вы можете видеть, что над стояком радиатора установлена металлическая бочка. Бочка содержит горячие дымовые газы и обеспечивает чистое и полное сгорание. Но вот гениальная часть, эти горячие дымовые газы затем проходят через печную трубу, которая встроена в массивную скамью из глины. Глыба это просто песок, глина и вода. Эта глиняная скамейка поглощает тепло этих горячих дымовых газов и со временем отдает его. У вас есть обогреватель с замедленным высвобождением, который можно использовать как мебель.
Эшли Лубик рядом с готовой ракетной печью. Обратите внимание на бочку и большую глиняную скамью, на которой он сидит. Эта глинобитная скамейка действует как термальная батарея, сохраняя тепло после того, как огонь потухнет.
Насколько эффективен нагреватель массы ракеты? Есть только анекдотические сравнения, но, как говорит Янто Эванс в своей книге Ракетные нагреватели массы: сверхэффективные дровяные печи, которые вы можете построить , что, когда он переключился с маленькой дровяной печи на ракетный нагреватель массы, он отказался от четырех до пяти связок дров. за зиму примерно до двух третей шнура с ракетным отопителем массы.
«Итак, с одной из этих печей вы обычно сжигаете ее в течение трех-четырех часов, а затем скамья, через которую мы пропускаем дымовые газы, прежде чем они покинут здание, будет хранить эту энергию в течение этих 3-4 часов. часовой цикл сжигания и высвобождение от 12 до 72 часов в зависимости от того, насколько холодно на улице», — говорит Эвис.
Вот картинка из книги Янто Эванса, на которой все видно.
И дешево, как борщ. Самодельщики могут построить ракетный нагреватель по цене от 200 до 400 долларов в зависимости от того, какие материалы вы добудете. Все, что вам нужно, это огнеупорный или огнеупорный кирпич, обычный кирпич, обычная нефтегазовая труба, нарезанная по размеру, большая металлическая бочка, большое количество глины и песка для изготовления самана и куча друзей, которые помогут.
И не привередлив к тому, что будет жечь. Что угодно из ивы, караганы, клена, строительного мусора, даже сосновых шишек. Он процветает на сжигании более тонких палочек, и пока сжигаемая биомасса выдержана, суха и помещается в трубку подачи, она будет работать.
Ракетная печь потенциал
Что касается ее использования во всем мире, многочисленные предприниматели и группы помощи выясняют, как распространить эту технологию по всему миру. Первоначальные создатели ракетных печей, Институт Апровечо, имеют бизнес-подразделение StoveTec, которое продает ракетные печи. Целью проекта Paradigm является запуск пяти миллионов таких печей к 2020 году.
В ближайшее время ракетный обогреватель не заменит вашу домашнюю печь. Изменение кодов CSA и противопожарных норм не происходит за одну ночь. Но в Северной Америке есть специальная группа людей, занимающихся производством ракетных обогревателей для использования в гаражах, надворных постройках и хижинах.
Странный случай: технология, изначально разработанная для развивающихся стран, теперь проникает в Северную Америку. Avis приводит убедительные доводы не только в пользу нагревателя массы ракеты, но и в пользу распространения недорогих устойчивых технологий.