黏土→砖→火炉

在本文中,我想描述一下我在使用黏土,用黏土制作砖块(以1:6格式)以及创建典型的PTO-2300加热炉的简化模型方面的经验。



引言


让我们从童年开始。 我在带暖气的房子里长大。 我切碎了木头,火炉的火炉,火炉的火焰,冬天烟囱的风声,我从小就吸收的鼓风机和火炉风门调节风量的细微差别。 回到机会再坐在火炉旁,只有在成年时才可以扔柴火。 同时,产生了处理炉子设计的愿望。 其类型和目的; 操作功能; 一种加热与另一种加热的区别和优点/缺点。

精简格式的选择和某些小型化是有意选择的-具有相同的认知效果,我们在材料使用量,工作量,运输成本,所需面积等方面赢得了胜利。您始终可以扩大规模。

黏土


人类发现的最古老的自然资源。 任何东西都可以用它来建造:墙壁和屋顶材料,火炉,房屋,建筑物和结构,家用和厨房设备,玩具,工艺品,艺术品。 它无处不在,可以在任何地方获得,可用储量巨大。

经过几个月的研究,我设法在附近找到了三个采石场(我发现了大约三个或四个潜在的采石场,但没有参观)。 我在其中挖了不同质量和颜色的粘土。 我在一家商店购买了两种以上的精致专业造型粘土。 大自然中粘土的调色板非常多样-从白色和黑色到整个红黄,绿色,蓝色等。顺便说一句,绿色粘土是第一个在距离房子仅200米处与我见面的地方!


如果您自己开始提取粘土,最重要的是将其清除掉沙子,有机杂质,垃圾和其他杂物。 为了指定此过程,专门创造了一个术语-淘析。 该技术非常简单:将积聚的粘土溶解在水中,然后通过一系列筛孔越来越小的筛子。 分离出大颗粒,在出口处有一个悬浮有细颗粒粘土的悬浮液。 沉降后,排干多余的水,最后干燥粘土,我们获得了用于进一步实验的原料。



您可以将成品的粘土保存在塑料袋中(不损失所需的水分)多年。 因此,该产品完全不会变质-随着时间的流逝,它只会变得更好。



砖头


我用手把几块砖都弄瞎了,我意识到这是不必要的费力方法。 此外,规模上的差异过于关键。 有必要进行模具的制造,引入标准。

在制作表格的同时,我将互联网,文章和书籍“梳理”在一起,探讨了什么技术可以大量快速地制造积木。 最古老和最简单的方法是手动成型。 还考虑了使用螺钉或液压推动器来挤压粘土块,但是这些过于雄心勃勃的计划留给了未来:)





我认为炉子需要大约300块完整的砖(或大约500个带有一半,一半和其他部分的砖)。 通常,在一个半小时内,我能够制造约20-25块砖。 即 大约在18到22 pm左右,将粘土压入模具中并将最终产品压在架子上进行干燥-整套用于组装炉子的产品已准备就绪!

我使用了一种相当致密,坚硬的粘土,将所有褶皱-不规则现象都消除了,平行切开了四分之一和两半(并估计了它们的需求)。 因此,这一过程得以扩展。 批量生产是最耗时的。





“平方-立方体”定律


选择减少比例的砖块后,在实践中,我感受到了“方形立方体”的定律,其内容为:
如果增加物理对象的尺寸,同时保持其制成材料的恒定密度,则其质量将与三度增加系数成比例增加,而其表面积将由比例因子平方。

示例 :真正的标准砖尺寸为250x120x65毫米,质量为3600克。 砖的密度等于1846公斤/立方米。
将其大小减小约6倍。 我们得到的线性尺寸为42x20x11 mm,质量等于17克。

即 线性尺寸比例为1:6的变化导致重量比例为1:211的变化。 任何人都可以在家中重复实验。

实际结论(与我的实验有关)-整个熔炉模型的质量将不超过5-6 kg。 这对于构造,传输和存储非常方便。 尺寸相似的砖块尚未缩小(不需要镊子和放大镜),但它们也不再是“环状”的-不需要额外的重量并为“建筑”分配一半的空间。 一切都在桌子或窗台上快速便捷地进行。

射击


射击-直到我触摸为止。 对于砖石,原砖的强度就足够了。 射击需要使用火炉。 用IT语言,可以将这些作品区分为一个单独的子系统,并在以后进行研究。 同时,我们认为在Firing()方法中有一个临时“存根”,始终返回“ true”。

烤箱


我通过研究人类的理论和实践经验开始制造熔炉。 长期以来,针对该主题的所有细节都已得到详细解决-燃料昂贵且燃烧(从各个方面来看)都很昂贵。 因此,人们进行了许多优化设计,使您能够从柴火,煤,泥炭等中获取最大热量。

作为示例,我选择了典型的PTO-2300加热炉


设计参数
  • 重量-1260公斤
  • 传热面积为5.5平方米。
  • 对流系统-钟形
  • 烟囱-壁挂
  • 整理类型-闪烁

功能参数
加热能力(带柴火箱):
  • 带一个火炉-1400瓦
  • 带双火箱-2300瓦
加热能力(带无烟煤燃烧室):
  • 一个火炉-1600瓦
  • 带双火箱-2500瓦

材料消耗
  • 陶瓷砖-210个
  • 耐火砖-76个

关于加热炉,情况如下:值得区分的是燃烧室 (在燃烧过程中形成热量的地方)和热交换器 (从加热的气体中除去热量的地方)。

通常,火箱由耐火砖(在我的模型中为白砖)制成,而热交换器(或通道系统,存储热量的炉具阵列)由红砖制成。 燃烧过程中产生的高温导致使用耐火砖。

不同类型的燃料需要不同大小,形状和设计的燃烧室。 和空气供应不同。 在燃烧煤和褐煤的情况下,泥炭需要较小的燃烧室,并且必须配备鼓风机-从下方通过炉排供应空气。

我设计了用于木材取暖的炉灶,因此我进一步考虑了火炉的尺寸,并选择了燃烧木材的炉膛类型。 在我们地区,家用炉灶不使用煤和泥煤加热(根本无法使用),它们仅使用柴火。

砌体本身非常简单。 当然,如果您不使用粘合剂溶液,而只是简单地将炉子结构成行键入。 一砖一瓦,一砖一瓦...我们正在做一个模型,不是真实的样本,对吧? 这意味着您不必担心接合。 另外,也许将来您会希望烧掉这些砖头或将它们用于另一个项目中。





顺便说一句,炉灶人士说,设计合理的炉子不需要解决方案即可将其所有元素保持在一个整体式设计中。 即 仅需要进行联合维修,以确保密封性并保护人们避免燃烧产物进入客厅。

在炉子的底部,我制作了沟槽 -小空气管道,该管道与地板下溢部分中的房间相连,供热的房间中的空气循环通过。 ants增加了炉子的热传递,并消除了安装炉子的地板的过热。



硬体


最初,我想用硬铝粉研磨炉子和清洁门,并用锡切割闸阀。 然后他改变了主意,迅速用纸板将这些零件组装并粘合在一起。 借助此技术,可以更容易,更快捷地确定尺寸并适应外观。 我们用光亮的喷漆覆盖所有东西,等待干燥-我们得到所需的产品。



炉排炉或炉膛炉?


最初,在远古时代,所有炉子都被建造在炉膛中。 在进化过程中,人类通过在炉子上添加炉排(用于燃烧各种类型的燃料)改进了炉子。 关于是否要建造炉子-炉排或炉床,存在激烈的讨论。

在炉排火室中,将柴火放在炉排(炉排)上。 炉排分别用作炉的底部。 燃料的一次燃烧空气通过炉rate供应。

在炉膛炉中,柴火堆放在炉膛上。 他叫死地板火箱。 在炉膛炉中,主要空气通过燃烧室门供应。

我发现了炉膛炉的许多优势 (与使用木柴作燃料的炉排相比):

  • 冷芯从炉子中消失(炉排下方的管道)。 整个炉阵列加热更均匀
  • 柴火几乎完全燃烧,效率更高,我们得到的热量更多
  • 少烟灰
  • 炉底不仅被火焰加热,还被发光的煤加热
  • 烟囱中的冷凝物含量低,焦油不流动。 没有未燃烧的燃料颗粒进入管道。
  • 在这种情况下,燃烧是从上到下进行的,燃料燃烧得更慢,更均匀,因为 仅顶层燃烧,而不是整个燃烧(如炉排燃烧)

3D设计


在开始工作之前,我用三维建模程序制作了完整的熔炉模型。 我使用FreeCAD(当然,其他任何方法也可以)。 这样就可以看到即将到来的“工作范围”,研究砌体的细微差别,想象单个操作的复杂性并可视化期望的结果。 当然,我真的很喜欢3D设计过程本身。



就时间而言:创建炉子模型需要花费四到五个晚上的时间(平均需要运行一个半小时到两个小时)。 这是考虑到虚拟砌筑技术的发展。 第二次,我想我做得更快。 相比之下,我在实际工作上花费了十倍的时间。 三维建模和设计具有优势。

如果没有办法实时实现这个想法-您可以虚拟实现。 大脑不在乎它是否可以处理图像或其真实体现。 快乐(内啡肽)几乎相同。

结论


在生活中,总有一个梦想的地方,是您独特想法和非凡项目的体现。 过着充实的生活,不要害怕让您的想象力飞翔并跟随它。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN456820/


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