Clay → Brick → Kompor

Dalam artikel ini saya ingin menggambarkan pengalaman saya dalam bekerja dengan tanah liat, membuat batu bata dari itu (dalam format 1: 6) dan membuat model pengurangan dari tungku pemanas PTO-2300 khas.

Pendahuluan

Mari kita mulai dari kecil. Saya dibesarkan di sebuah rumah dengan pemanas kompor. Saya memotong kayu, tungku api kompor, api di tungku api, suara angin di cerobong asap di musim dingin, nuansa menyesuaikan draf dengan blower dan damper kompor yang saya serap sejak usia dini. Kembali ke kesempatan untuk duduk lagi di api unggun, melemparkan kayu bakar hanya mungkin dilakukan pada usia dewasa. Pada saat yang sama, muncul keinginan untuk berurusan dengan desain tungku; jenis dan tujuannya; fitur operasi; perbedaan dan kelebihan / kekurangan dari satu jenis pemanasan dari yang lain.

Format yang dikurangi, beberapa miniaturisasi, dipilih dengan sengaja - dengan efek kognitif yang sama, kami menang dalam hal, volume bahan yang digunakan, upaya yang dilakukan, biaya transportasi, area yang diperlukan, dll. Dan Anda selalu dapat meningkatkan skala.

Clay

Sumber daya alam tertua yang ditemukan oleh umat manusia. Apa pun yang dibangun darinya: bahan dinding dan atap, kompor, rumah, struktur dan konstruksi, peralatan rumah tangga dan dapur, mainan, kerajinan, karya seni. Itu ada di mana-mana, dapat diperoleh di wilayah mana saja, cadangan yang tersedia sangat besar.

Selama beberapa bulan penelitian, saya berhasil menemukan tiga tambang tanah liat di sekitarnya (dan saya menemukan sekitar tiga atau empat tambang potensial, tetapi tidak mengunjungi). Di dalamnya saya menggali tanah liat dengan kualitas dan warna yang berbeda. Saya membeli dua jenis lagi tanah liat pemodelan profesional halus di sebuah toko. Palet warna tanah liat di alam sangat beragam - dari putih dan hitam - ke seluruh spektrum merah-kuning, serta hijau, biru, dll. Ngomong-ngomong, tanah liat hijau adalah yang pertama kali bertemu saya hanya 200 meter dari rumah!


Yang paling penting jika Anda mulai mengekstrak tanah liat sendiri adalah membersihkannya dari pasir, kotoran organik, sampah, dan inklusi lainnya. Untuk menunjuk proses ini, istilah khusus telah diciptakan - elutriasi. Teknologi ini sangat sederhana: tanah liat yang terakumulasi dilarutkan dalam air dan melewati serangkaian saringan dengan sel yang semakin kecil. Partikel besar dipisahkan, dan di pintu keluar kami memiliki suspensi dengan partikel halus dari tanah liat. Setelah mengendap, mengalirkan air berlebih dan akhirnya mengeringkan tanah liat, kami mendapatkan bahan baku untuk percobaan lebih lanjut.



Anda dapat menyimpan tanah liat yang sudah jadi dalam kantong plastik (tanpa kehilangan kelembapan yang diinginkan) selama bertahun-tahun. Sehingga produk ini tidak rusak sama sekali - seiring waktu, itu hanya akan lebih baik.

Batu bata

Membutakan beberapa batu bata dengan tangan, saya menyadari bahwa ini adalah cara yang tidak perlu melelahkan. Selain itu, ukuran penyebarannya terlalu kritis. Itu perlu untuk melakukan pembuatan cetakan, memperkenalkan standar.

Sejalan dengan pembuatan formulir, saya "menyisir" Internet, artikel dan buku tentang teknologi apa yang bisa membuat batu bata secara besar-besaran dan cepat. Yang tertua dan paling sederhana adalah cetakan manual. Mengekstrusi massa tanah liat menggunakan sekrup atau pendorong hidrolik juga dipertimbangkan, tetapi rencana yang terlalu ambisius ini dibiarkan untuk masa depan :)





Saya pikir tungku itu membutuhkan sekitar 300 batu bata penuh (atau sekitar 500 dengan separuh, empat bagian dan bagian lainnya). Secara standar, dalam satu setengah jam saya bisa membuat sekitar 20-25 batu bata. Yaitu sekitar pukul 18-22 untuk memasukkan tanah liat ke dalam cetakan dan menekan produk jadi ke rak untuk dikeringkan - dan set lengkap produk untuk merakit tungku sudah siap!

Saya menggunakan tanah liat yang cukup padat dan keras, menghaluskan semua lipatan-penyimpangan, memotong bagian dan membagi dua secara paralel (dan juga memperkirakan kebutuhan mereka). Karena itu, proses ini membentang. Unit produksi adalah yang paling memakan waktu.

Hukum "Kuadrat - Kubus"

Setelah memilih skala bata yang dikurangi, dalam praktiknya saya merasakan hukum "kubus persegi", yang berbunyi:

Jika benda fisik bertambah ukurannya sambil mempertahankan kerapatan konstan bahan dari mana ia dibuat, massanya akan meningkat secara proporsional dengan koefisien peningkatan derajat ketiga, sementara luas permukaannya akan dikuadratkan oleh faktor skala.

Contoh : Bata standar nyata memiliki dimensi 250x120x65 mm dan massa 3600 gram. Kepadatan batu bata sama dengan 1.846 kilogram per meter kubik.
Kurangi ukurannya sekitar 6 kali. Kami mendapatkan dimensi linier 42x20x11 mm dan massa sama dengan 17 gram.

Yaitu perubahan dimensi linier dalam rasio 1: 6 menyebabkan perubahan berat dalam rasio 1: 211. Siapa pun dapat mengulangi eksperimen di rumah.

Kesimpulan praktis (terkait dengan percobaan saya) - massa seluruh model tungku tidak akan lebih dari 5-6 kg. Yang sangat nyaman untuk konstruksi, transfer, dan penyimpanan. Batu bata dengan ukuran yang sama belum miniatur (pinset dan kaca pembesar tidak diperlukan), tetapi mereka juga tidak lagi “siklopik” - menyeret beban ekstra dan mengalokasikan setengah ruangan untuk “konstruksi” tidak diperlukan. Semuanya berjalan cepat dan nyaman di atas meja atau ambang jendela.

Menembak

Menembak - sampai saya menyentuh. Untuk pasangan bata, kekuatan bata mentah sudah cukup. Menembak membutuhkan akses ke api, kompor. Dalam bahasa IT, karya-karya ini dapat dibedakan menjadi subsistem yang terpisah dan diselidiki kemudian. Sementara itu, kami percaya bahwa dalam metode Firing () ada "rintisan" sementara yang selalu mengembalikan "benar".

Oven

Saya mulai menciptakan tungku dengan mempelajari pengalaman teoretis dan praktis umat manusia. Semuanya telah dikerjakan secara rinci tentang topik ini untuk waktu yang lama - bahan bakar mahal dan mahal untuk membakarnya (dalam segala hal). Oleh karena itu, orang-orang datang ke sejumlah desain optimal yang memungkinkan Anda untuk mendapatkan panas maksimum dari satu unit kayu bakar, batu bara, gambut, dll.

Sebagai sampel, saya memilih tungku pemanas PTO-2300


Parameter desain :

• berat - 1260 kg
• luas permukaan perpindahan panas adalah 5,5 meter persegi.
• sistem konveksi - berbentuk lonceng
• cerobong - dipasang
• jenis selesai - berkedip

Parameter fungsional :
Kapasitas pemanasan (dengan tungku untuk kayu bakar):

• dengan tungku tunggal - 1400 W
• dengan tungku ganda - 2300 W

Kapasitas pemanasan (dengan kotak api untuk antrasit):

• dengan tungku tunggal - 1600 W
• dengan tungku ganda - 2500 W

Konsumsi bahan :

• bata keramik - 210 pcs.
• batu bata fireclay - 76 pcs.

Berkenaan dengan tungku pemanas, situasinya adalah sebagai berikut: perlu dibedakan antara kotak api (tempat proses pembakaran terjadi dengan pembentukan panas) dan penukar panas (tempat di mana panas dihilangkan dari gas yang dipanaskan).

Kotak api biasanya terbuat dari bata fireclay (dalam model saya ini adalah bata putih), dan penukar panas (atau sistem saluran, susunan kompor yang menyimpan panas) terbuat dari batu bata merah. Kebutuhan untuk menggunakan batu bata fireclay disebabkan oleh suhu tinggi yang dihasilkan selama pembakaran.

Berbagai jenis bahan bakar membutuhkan tungku api dengan berbagai ukuran, bentuk dan desain. Dan pasokan udara berbeda. Dalam kasus pembakaran batu bara dan batu bara coklat, gambut membutuhkan tungku api yang lebih kecil dan perlu untuk memiliki pasokan udara blower dari bawah, melalui gerbang.

Saya mendesain tungku untuk pemanas kayu, jadi saya mengambil dimensi tungku lebih banyak dan memilih jenis tungku kayu bakar. Di daerah kami, kompor domestik tidak dipanaskan dengan batubara dan gambut (mereka tidak tersedia) - mereka menggunakan kayu bakar secara eksklusif.

Tukang batu itu sendiri sangat sederhana. Jika Anda tidak menggunakan solusi pengikat, tetapi cukup ketik tungku konstruksi dalam baris, tentu saja. Brick to brick, brick to brick ... Kami sedang membuat model, bukan sampel nyata, kan? Ini berarti Anda tidak perlu khawatir tentang penggabungan. Selain itu, mungkin di masa depan Anda ingin membakar batu bata ini atau menggunakannya di proyek lain.





Omong-omong, orang-orang kompor mengatakan bahwa tungku yang dirancang dengan benar tidak memerlukan solusi untuk menjaga semua elemennya, dalam desain monolitik tunggal. Yaitu perbaikan bersama diperlukan hanya untuk memastikan sesak dan melindungi orang dari masuknya produk pembakaran ke ruang tamu.

Di bagian bawah tungku aku membuat parit - saluran udara kecil yang menghubungkan dengan ruangan di bagian yang kekurangan air, yang melaluinya udara ruangan yang dipanaskan bersirkulasi. Nyanyian meningkatkan perpindahan panas tungku dan menghilangkan panas berlebih pada lantai di mana tungku dipasang.

Perangkat keras

Awalnya, saya ingin membuat tungku dan pintu pembersih dari duralumin, dan memotong katup gerbang dari timah. Kemudian dia berubah pikiran dan dengan cepat mengumpulkan dan menempelkan bagian-bagian ini dari karton. Jauh lebih mudah dan lebih cepat untuk mendapatkan ukuran dan cocok dengan teknologi ini. Kami menutupi semuanya dengan cat semprot mengkilap, menunggu pengeringan - kami mendapatkan produk yang kami butuhkan.

Parut atau tungku perapian?

Awalnya, di zaman kuno, semua tungku dibangun perapian. Dalam proses evolusi, manusia meningkatkan tungku dengan menambahkan parut padanya (untuk membakar berbagai jenis bahan bakar). Ada diskusi panas tentang apakah akan membangun tungku perapian atau perapian.

Di ruang perapian perapian, kayu bakar diletakkan di perapian. Parut, masing-masing, berfungsi sebagai bagian bawah tungku. Udara pembakaran primer untuk bahan bakar disuplai melalui kisi.

Di tungku perapian, kayu bakar ditumpuk di perapian. Dia menyebut tungku perapian lantai mati. Di tungku perapian, udara primer disuplai melalui pintu tungku.

Saya menemukan sejumlah keunggulan tungku perapian (dibandingkan dengan perapian, ketika menggunakan kayu bakar sebagai bahan bakar):

• inti dingin menghilang dari kompor (saluran di bawah perapian). Seluruh susunan tungku menghangat lebih merata
• kayu bakar hampir sepenuhnya terbakar, efisiensi lebih tinggi, kita mendapatkan lebih banyak panas
• lebih sedikit jelaga dan abu
• bagian bawah tungku dipanaskan tidak hanya oleh nyala tetapi juga oleh bara api
• tingkat kondensat yang rendah di cerobong disediakan, tar tidak mengalir. Tidak ada partikel bahan bakar yang tidak terbakar memasuki pipa.
• pembakaran dalam hal ini terjadi dari atas ke bawah, bahan bakar terbakar lebih lambat, lebih merata, karena hanya lapisan atas yang terbakar, dan bukan seluruh massa (seperti pada pembakaran parut)

Desain 3D

Sebelum mulai bekerja, saya membuat model tungku lengkap dalam program pemodelan tiga dimensi. Saya menggunakan FreeCAD (tetapi yang lain akan melakukannya, tentu saja). Ini memungkinkan untuk melihat "ruang lingkup kerja" yang akan datang, untuk mempelajari nuansa batu, untuk membayangkan kerumitan operasi individu dan untuk memvisualisasikan hasil yang diinginkan. Dan, tentu saja, saya sangat menyukai proses desain 3D itu sendiri.



Menurut waktu: butuh empat hingga lima malam untuk membuat model tungku (rata-rata, satu setengah hingga dua jam operasi). Dan ini memperhitungkan perkembangan teknologi batu bata virtual. Kedua kalinya, saya pikir saya melakukannya lebih cepat. Sebagai perbandingan, saya menghabiskan sepuluh kali lebih banyak waktu untuk pekerjaan yang sebenarnya. Ada keuntungan dari pemodelan dan desain tiga dimensi.

Jika tidak ada cara untuk mewujudkan ide secara langsung - Anda dapat membuatnya secara virtual. Otak tidak peduli jika ia bekerja dengan gambar atau perwujudan aslinya. Kesenangan (endorfin) kita dapatkan hampir sama.

Kesimpulan

Dalam hidup, selalu ada tempat untuk mimpi, perwujudan ide unik Anda dan proyek luar biasa. Jalani hidup yang penuh, jangan takut untuk membiarkan imajinasi Anda terbang dan mengikutinya.