في هذه المقالة ، أود أن أصف تجربتي في العمل مع الطين ، وصنع الطوب منه (بتنسيق 1: 6) ، وإنشاء نموذج مخفض لفرن التدفئة
PTO-2300 النموذجي.
مقدمة
لنبدأ من الطفولة. لقد نشأت في منزل مع التدفئة موقد. لقد قطعت الخشب ، صندوق الموقد ، النيران في صندوق النار ، ضوضاء الريح في المدخنة في فصل الشتاء ، الفروق الدقيقة في ضبط المسودة بواسطة مخمدات الموقد ومخمدات الماصة التي استوعبتها منذ سن مبكرة. ارجع إلى فرصة الجلوس مرة أخرى على النار ، ولم يكن إلقاء الحطب ممكنًا إلا في مرحلة البلوغ. في الوقت نفسه ، ولدت الرغبة في التعامل مع تصميم الأفران. أنواعها والغرض منها ؛ ميزات التشغيل ؛ الفرق ومزايا / عيوب نوع واحد من التدفئة من آخر.
تم اختيار التنسيق المخفض ، بعض التصغير ، عن عمد - بنفس التأثير المعرفي ، فزنا من حيث كميات المواد المستخدمة ، الجهود المبذولة ، تكاليف النقل ، المناطق المطلوبة ، إلخ. ويمكنك دائمًا زيادة الحجم.
طين
أقدم الموارد الطبيعية التي اكتشفتها البشرية. تم بناء أي شيء منها: مواد الجدار والسقوف ، المواقد ، المنازل ، الهياكل والمنشآت ، المعدات المنزلية والمطبخ ، لعب الأطفال ، الحرف اليدوية ، الأعمال الفنية. في كل مكان ، يمكن الحصول عليها في أي مكان ، والاحتياطيات المتاحة ضخمة.
لعدة أشهر من البحث ، تمكنت من العثور على ثلاثة محاجر طينية في المنطقة المجاورة مباشرة (واكتشفت حوالي ثلاثة أو أربعة منها محتملة ، لكنني لم أزورها). في نفوسهم حفرت الطين من نوعية ولون مختلف. لقد اشتريت نوعين آخرين من الطين النمذجة المهنية المكررة في متجر. لوحة الألوان من الطين في الطبيعة متنوعة للغاية - من الأبيض والأسود - إلى مجموعة كاملة من الأحمر والأصفر ، وكذلك الأخضر والأزرق ، وما إلى ذلك. بالمناسبة ، كان الطين الأخضر أول من قابلني على بعد 200 متر فقط من المنزل!
الشيء الأكثر أهمية إذا بدأت في استخراج الطين بنفسك هو تنظيفه من الرمال والشوائب العضوية والقمامة وغيرها من المواد المشبعة. لتعيين هذه العملية ، تمت صياغة مصطلح خاص - التوضيح. التكنولوجيا بسيطة للغاية: يذوب الطين المتراكم في الماء ويمر عبر سلسلة من المناخل مع خلية صغيرة على نحو متزايد. يتم فصل الجزيئات الكبيرة ، وعند الخروج لدينا تعليق مع جزيئات دقيقة من الطين. بعد الاستقرار ، واستنزاف المياه الزائدة وتجفيف الطين في النهاية ، نحصل على المواد الخام لإجراء المزيد من التجارب.
يمكنك تخزين الطين النهائي في أكياس بلاستيكية (دون فقدان الرطوبة المطلوبة) لسنوات. وبالتالي فإن هذا المنتج لا يفسد على الإطلاق - بمرور الوقت ، يتحسن فقط.
الطوب
أعمى عدد قليل من الطوب باليد ، أدركت أن هذه طريقة شاقة لا لزوم لها. بالإضافة إلى ذلك ، كان الفرق في الحجم حرجًا جدًا. كان من الضروري القيام بتصنيع القوالب ، وإدخال المعايير.
بالتوازي مع صناعة النماذج ، قمت "بتمشيط" الإنترنت والمقالات والكتب حول موضوع التقنية التي يمكن أن تصنع الطوب على نطاق واسع وسريع. أقدم وأبسط هو صب دليل. كما تم الأخذ بعين الاعتبار كتلة الطين المبثوقة باستخدام البراغي أو دافعات الدفع الهيدروليكي ، لكن هذه الخطط الطموحة للغاية تركت للمستقبل :)
أحسب أن الموقد يحتاج إلى حوالي 300 طوب كامل (أو حوالي 500 مع نصفين وأرباع وأجزاء أخرى). بشكل قياسي ، خلال ساعة ونصف ، تمكنت من صنع حوالي 20-25 طوبًا. أي حوالي الساعة 18-22 مساءً لحرق الطين في القالب والضغط على المنتج النهائي على رف للتجفيف - ومجموعة كاملة من المنتجات لتجميع الفرن جاهزة!
لقد استخدمت طينًا كثيفًا إلى حد ما ، وخفف من جميع مخالفات الطيات ، وقطع الأرباع والنصفين على التوازي (كما قدرت الحاجة إليهما). لذلك ، امتدت هذه العملية. وحدة الإنتاج هي الأكثر استهلاكا للوقت.
قانون "المربع - المكعب"
بعد أن اخترت حجمًا صغيرًا من الطوب ، شعرت في الممارسة العملية بقانون "المكعب المربّع" ، الذي ينص على ما يلي:
إذا تم زيادة حجم جسم مادي مع الحفاظ على الكثافة الثابتة للمادة التي صنع منها ، فستزيد كتلته بما يتناسب مع معامل الزيادة في الدرجة الثالثة ، في حين سيتم تربيع مساحة السطح بواسطة عامل مقياس.
على سبيل المثال : لبنة قياسية حقيقية لها أبعاد 250 × 120 × 65 مم وكتلة من 3600 غرام. كثافة الطوب تساوي 1846 كيلوغرام لكل متر مكعب.
تقليل حجمها بنحو 6 مرات. نحصل على أبعاد خطية من 42x20x11 مم وكتلة تساوي 17 غراما.
أي أدى تغيير في الأبعاد الخطية بنسبة 1: 6 إلى تغيير في الوزن بنسبة 1: 211. يمكن لأي شخص تكرار التجربة في المنزل.
استنتاجات عملية (فيما يتعلق بتجربتي) - لن تزيد كتلة نموذج الفرن بالكامل عن 5-6 كجم. وهو مناسب جدا للبناء والنقل والتخزين. الطوب من أحجام مماثلة ليست مصغرة بعد (الملقط والزجاج المكبر ليست هناك حاجة) ، لكنها لم تعد "cyclopical" إما - سحب الأوزان الإضافية وتخصيص نصف مساحة "البناء" غير مطلوب. كل شيء يسير بسرعة وبشكل مريح على الطاولة أو عتبة النافذة.
حرق
إطلاق النار - حتى أتطرق. للبناء ، وقوة الطوب الخام كافية. إطلاق النار يتطلب الوصول إلى النار ، والمواقد. في لغة تقنية المعلومات ، يمكن تمييز هذه الأعمال في نظام فرعي منفصل والتحقيق فيها لاحقًا. في غضون ذلك ، نعتقد أنه في طريقة
Firing () هناك "كعب روتين" مؤقت يُرجع دائمًا "صواب".
فرن
لقد بدأت صناعة الفرن من خلال دراسة التجربة النظرية والعملية للبشرية. تم عمل كل شيء بالتفصيل حول هذا الموضوع لفترة طويلة - الوقود غالي الثمن ومكلف حرقه (من جميع النواحي). لذلك ، توصل الأشخاص إلى عدد من التصاميم المثالية التي تسمح لك بالحصول على أقصى درجات الحرارة من وحدة الحطب والفحم والجفت وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، اخترت فرن تسخين نموذجي
PTO-2300
معلمات التصميم :
- الوزن - 1260 كجم
- مساحة الأسطح المنقولة للحرارة 5.5 متر مربع.
- نظام الحمل الحراري - على شكل جرس
- مدخنة محمولة
- نوع النهاية - وامض
المعلمات الوظيفية :
قدرة التدفئة (مع firebox للحطب):
- مع firebox واحد - 1400 واط
- مع firebox مزدوج - 2300 واط
قدرة التدفئة (مع firebox لالأنثراسايت):
- مع firebox واحد - 1600 واط
- مع firebox مزدوج - 2500 واط
استهلاك المواد :
- طوب السيراميك - 210 قطعة.
- الطوب fireclay - 76 جهاز كمبيوتر شخصى.
فيما يتعلق بأفران التسخين ، يكون الموقف على النحو التالي: يجدر التمييز بين
صندوق الاحتراق (المكان الذي تحدث فيه عمليات الاحتراق بتكوين الحرارة)
ومبادل حراري (الأماكن التي تتم فيها إزالة الحرارة من الغازات المسخنة).
كقاعدة عامة ، يتكون صندوق النار من طوب الفخار (في النموذج الخاص بي إنه طوب أبيض) ، ومبادل حراري (أو نظام قنوات ، مجموعة من المواقد التي تخزن الحرارة) مصنوعة من الطوب الأحمر. سبب الحاجة إلى استخدام الطوب الناري هو ارتفاع درجات الحرارة الناتجة أثناء الاحتراق.
تتطلب الأنواع المختلفة من الوقود صندوقًا من الأحجام والأشكال والتصاميم المختلفة. وامدادات الهواء المختلفة. في حالة حرق الفحم والفحم البني ، يحتاج الجفت إلى صندوق ناري أصغر ومن الضروري أن يكون هناك مصدر هواء منفاخ من أسفل ، عبر شبكات.
لقد صممت الموقد للتدفئة الخشبية ، لذلك أخذت أبعاد صندوق الاحتراق أكثر واخترت نوع الموقد من حرق الخشب. في منطقتنا ، لا يتم تسخين المواقد المحلية بالفحم والجفت (إنها ببساطة غير متوفرة) - إنها تستخدم الحطب على وجه الحصر.
البناء نفسه بسيط جدا. إذا كنت لا تستخدم حل الموثق ، ولكن ببساطة اكتب بناء الفرن في الصفوف ، بطبيعة الحال. لبنة لبنة لبنة لبنة ... نحن نفعل نموذجا ، وليس عينة حقيقية ، أليس كذلك؟ هذا يعني أنه لا يمكنك القلق بشأن الربط. بالإضافة إلى ذلك ، ربما في المستقبل سوف ترغب في حرق هذه الطوب أو استخدامها في مشروع آخر.
بالمناسبة ، يقول الموقد إن الفرن المصمم بشكل صحيح لا يتطلب حلاً من أجل الحفاظ على جميع عناصره معًا ، في تصميم واحد متجانسة. أي هناك حاجة إلى إصلاح مشترك فقط لضمان ضيق وحماية الناس من دخول منتجات الاحتراق في غرفة المعيشة.
في الجزء السفلي من الفرن ، صنعت
خنادقًا - قنوات هواء صغيرة متصلة بالغرفة في الجزء المغمور بالفيضان ، والذي يدور به هواء الغرفة المدفأة. تزيد الأناشيد من انتقال الحرارة للفرن وتجنب ارتفاع درجة حرارة الأرض التي تم تركيب الفرن عليها.
النتائج
في البداية ، أردت أن أطحن الفرن وباب التنظيف من duralumin ، وقطع صمامات البوابة من القصدير. ثم غير رأيه وتجميعها بسرعة ولصق هذه الأجزاء من الورق المقوى. من الأسهل والأسرع في الحصول على الحجم وتناسب المظهر مع هذه التكنولوجيا. نحن نغطي كل شيء بالطلاء بالرش اللامع ، ننتظر التجفيف - نحصل على المنتجات التي نحتاجها.
صر أو فرن الموقد؟
في البداية ، في العصور القديمة ، تم بناء جميع الأفران الموقد. في عملية التطور ، قام الإنسان بتحسين الفرن بإضافة صرّ إليه (لحرق أنواع مختلفة من الوقود). هناك مناقشات ساخنة حول ما إذا كان بناء الفرن - صر أو الموقد.
في غرف النار صر ، وضعت الحطب على صر (صر). صر ، على التوالي ، بمثابة قاع الفرن. يتم توفير هواء الاحتراق الأساسي للوقود من خلال الشبكة.
في فرن الموقد ، يتم تكديس الحطب على الموقد. ودعا صندوق الميت الكلمة. في فرن الموقد ، يتم تزويد الهواء الأساسي من خلال باب firebox.
لقد اكتشفت عددًا من
مزايا فرن الموقد (مقارنة بالشبكة ، عند استخدام الحطب كوقود):
- يختفي القلب البارد من الموقد (القناة تحت الشبك). مجموعة الفرن بالكامل ترتفع درجة حرارتها
- حرق الحطب بالكامل تقريبا ، وكفاءة أعلى ، نحصل على المزيد من الحرارة
- أقل السخام والرماد
- يتم تسخين الجزء السفلي من الفرن ليس فقط باللهب ولكن أيضًا عن طريق الفحم المتوهج
- يتم توفير مستوى منخفض من المكثفات في المدخنة ، لا يتدفق القطران. لا تدخل جزيئات الوقود غير المحترقة في الأنبوب.
- يحدث الاحتراق في هذه الحالة من أعلى إلى أسفل ، ويحترق الوقود ببطء أكثر ، وبشكل أكثر توازنا ، لأنه تحترق الطبقة العليا فقط ، وليس الكتلة بأكملها (كما هو الحال في حرق صر)
تصميم ثلاثي الأبعاد
قبل بدء العمل ، صنعت نموذجًا كاملاً للفرن في برنامج نمذجة ثلاثي الأبعاد. يمكنني استخدام FreeCAD (ولكن أي شيء آخر سيفعل ، بالطبع). وقد مكن ذلك من رؤية "نطاق العمل" القادم ، ودراسة الفروق الدقيقة في البناء ، وتصور مدى تعقيد العمليات الفردية وتصور النتيجة المرغوبة. وبالطبع ، أعجبتني حقًا عملية التصميم ثلاثي الأبعاد نفسها.
من حيث الوقت: استغرق الأمر من أربع إلى خمس أمسيات لإنشاء نموذج للفرن (في المتوسط ، من ساعة إلى ساعتين ونصف من التشغيل). وهذا يأخذ في الاعتبار تطوير تكنولوجيا البناء الظاهري. في المرة الثانية ، أعتقد أنني فعلت ذلك بشكل أسرع. بالمقارنة ، قضيت عشرة أضعاف الوقت في العمل الفعلي نفسه. هناك مزايا النمذجة ثلاثية الأبعاد والتصميم.
إذا لم تكن هناك طريقة لإدراك الفكرة بشكل مباشر - فيمكنك إجراؤها بشكل فعلي. لا يهتم المخ إذا كان يعمل مع صورة أو تجسيد حقيقي لها. متعة (الاندورفين) نحصل على نفس الشيء تقريبا.
استنتاج
في الحياة ، هناك دائمًا مكان للحلم ، تجسيدًا لأفكارك الفريدة ومشاريعك الاستثنائية. عش حياة كاملة ، لا تخف من ترك خيالك يطير ومتابعته.