木柴气化炉(woodgas stove)

标签:
旅游 |
分类: 技巧装备行宿 |
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:
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY2MjkwfDkwMjFjNjY0fDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
木柴气化柴火炉原理图
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。
http://image1.8264.com/portal/upload/Image/2008/200811/20081111/20081111141918bpvR.jpg#hstove)" />
木柴气化柴火炉原理图双层结构
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)
http://image1.8264.com/portal/upload/Image/2008/200811/20081111/20081111141923EOSO.jpg#hstove)" />
木柴气化柴火炉原理图三层结构
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。
http://image1.8264.com/portal/upload/Image/2008/200811/20081111/2008111114193082X0.jpg#hstove)" />
木柴气化柴火炉原理图风扇助燃
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
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY4MDM5fDM0YmY5ZDJkfDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
收纳时,物尽其用,里面可以放洗洁精、小电扇、酒精和盐什么的
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY4MDQwfDUzNmE2MDkxfDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
把洗碗布和洗黑锅的钢丝球也塞进去。当然,不塞这些东西也可以塞别的物品
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY4MDQxfDUwMGNkNzZifDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
把剩下的那个菜格反扣当盖子,旋紧固定圈就OK了
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY4MDQyfDJlOWJlNmI1fDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
四.合理使用
http://bbs.qianqiuren.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjY4MDQzfGQ0ODc3NGFifDE0MzU1Mzk5MTV8MHw2MzY2Mw==&noupdate=yesstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
柴火炉燃烧虽然效率高,但仍需要用人打理,我们经历了近一年的使用,基本掌握了使用要领。
1.点火:把柴平铺,底部粗的无妨,上部可铺上手指粗的干枝干叶,(高度不能超过内胆的热空气进气孔,否则,会有部分干熘气不能参与混合燃烧造成冒烟),然后淋上2小瓶盖的酒精或用一团卫生纸点火。
2.连续使用:
连续使用,可能炉灰堵住炉底的通风孔。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排出,改善供氧条件后,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。
五.实践总结:
1.木煤气柴火炉,在结构和材料方面没真正意义突破的前提下,过于追求轻量化,只能在体积上做文章,但体积过小换来的轻量化,牺牲代价是火力与功能,在实用价值上大打折扣。小的柴火炉,仅是单兵用于对付乘车乘机过安检的无奈选择,因为坐火车乘飞机气炉的气罐、油炉的油罐都是违禁品;
2.直接用不锈钢饭篮、不锈钢保温锅来改,不光取材容易,加工量相对来说也比较少,这是一个不错的选择;
3.柴火炉的低碳意义就不必多说了。对于喜欢三五成群水边支帐连日奋战,乐于纵情山水的野钓客来说,拥有一个不仅可解决户外炊事难题,而且还会给人带来更多意想不到的快乐。
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。
http://image1.8264.com/portal/201404/08/144612nm333bh4fyfhzg0x.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
原理图
http://image1.8264.com/portal/201404/08/145250ox7rhr9o7mzzzvx2.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
锅架和燃烧室结构图
http://image1.8264.com/portal/201404/08/145459nor51hva9npontzs.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
炉体外壳
http://image1.8264.com/portal/201404/08/145528dwrra8vppa52raxs.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
外壳顶部尺寸
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1456261u6wajf16w6w5my6.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
外壳中部接口位置尺寸
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1456261u6wajf16w6w5my6.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
外壳底部侧面尺寸,底部进风口我是开的10MM的孔
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1459286dnz3chyd3lniodv.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1505016d1sdhf84hvx4xyy.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1507055lk3na3ye15qylup.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
这个是我上周去水库钓鱼,煮方便面的照片
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151118xjlx3qqlqx56yb38.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151510434wdn9tj4kj9wit.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
这个是小的口杯,外径大约是6-7CM的,这个是用来做风道的
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151612awwgpguxkjukpaj4.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
然后,只留下从底部开始,高度约3CM的一圈,其他部分剪掉
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151711008w38hyhy6hjreh.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151733vvukhoqj0u04oxh4.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/151838qx8ipfiipfnv7nfz.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1519327faikr0iqiiibttb.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
http://image1.8264.com/portal/201404/08/1519374ehe9bc4b8c1be9u.jpgstove)" TITLE="木柴气化炉(woodgas
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,