Живучи в «електричному» будинку, навколо якого добудовується мікрорайон, я періодично відчуваю витрати цього будівництва. Зокрема - іноді відключають електроенергію. Вранці встаєш - електрики немає. Ні кави зварити ні поїсти приготувати. Тому перейнявся «винаходом» якогось джерела теплової енергії. Можна купити, звичайно і газову плитку. Але вона і недешева, і балони з газом треба або купувати або заправляти. І зберігати її треба десь ... Вобщем Треба щось більш просте і головне - бистровоспроізводімое і повторюване. Тобто що б можна було зробити «на коліні» і з нічого.
Свого часу я возився з парафіну та «грубкою» . І навіть зробив дуже робочі зразки. Але їй притаманні серйозні недоліки, як то: сильна кіптява; надлишкова потужність; відсутність регулювання потужності. Але головне - кіптява. Тому застосування її в квартирі було забраковано. У лісі, на пікніку, на дачі - без проблем! Але не в квартирі.
В процесі експериментів як то зовсім випустив з уваги такий вид палива як етиловий спирт! (Очевидно позначився менталітет і внутрішня установка на те, що спирт треба пити, а не палити. Пускати спирт на паливо це блюзнірство.) А етиловий спирт - C2H5-OH між тим є практично ідеальним пальним. При його горінні утворюється тільки вода і вуглекислий газ. І те й інше є присутнім навколо нас у величезних кількостях, тому отруїться продуктами горіння етилового спирту досить проблематично. Тому на ринку присутня значна частина пропозицій домашніх «квартирних» камінів - обігрівачів без димоходів, до цього, а не намальованим полум'ям! І працюють вони саме на етиловому спирті, використовують його як паливо.
Отримати етиловий спирт абсолютно нескладно, навіть в домашніх умовах. Досить простий спосіб - зробити самогон, і продістіліровать «продукт» рази 2-3. В результаті вийде спирт з фортецею 80-90 градусів, цілком придатний у всіх відносинах. Але якщо розглядати спирт саме як паливо - найпростіше купити каністру іншу технічного етилового спирту. Пити його не треба, звичайно, тому його смакові і харчові цінності нам байдужі. Ще можна добути спирт з рідини для омивання скла (з тих, які на етиловому спирті, зрозуміло). Спирту там 40-50%, інакше при -30 рідина буде замерзати. Тому треба розбавити рідина для омивача водою в 2-3 рази і покласти ємність в морозилку. Вода почне замерзати і перетворюватися в «шугу» - дрібні крижинки, вся маса перетвориться в крижану кашку. А спирт - можна з цієї кашки зцідити через сито. На виході буде досить міцний спирт.
Ще про етиловому спирті можна додати наступне. Температура його кипіння - 78 градусів Цельсія, А теплотворність як палива - 27 МДж / кг .. Для порівняння - у дров - 15 МДж, у природного газу - 36 МДж. Тобто по теплотворення етиловий спирт не сильно відстає від природного газу, і в 2,5 рази краще дров. Але наскільки його простіше зберігати, ніж газ! Головне - навчитися його правильно спалювати.
Ну а тепер власне про спиртової пальнику. Найпростіший варіант - це спиртівка з гнітом. Але вона хороша в лабораторних умовах. Тому що потужність маленька. Для приготування їжі потрібно многофітільная пальник. Та й висота полум'я у ґнотових пальників досить велика. А нам потрібно саме мале полум'я великої площі. Тому ми підемо іншим шляхом, а саме зробимо безфітільную пальник.
В основі її роботи лежить принцип «піролізу». Тобто сублімації парів спирту з подальшим їх спалюванням. Якщо просто підпалити миску зі спиртом, то ми отримаємо той же ефект, що і з парафіном - горітиме вся поверхня спирту, повітря буде не вистачати, багато парів спирту буде відлітати даремно. Горіння знову ж буде неконтрольованим по потужності. Тому ми зробимо пальник для спирту «а-ля газ». Тобто таку, де горіти будуть саме пари спирту, але не на його поверхні.
Для такого пальника нам знадобиться консервна банка і металева кришка, максимально щільно закриває цю банку (мені вдалося підібрати таку пару з банки з під кукурудзи і звичайної кришки для консервування). У самому верху банки товстим шилом наколюємо отвори такого типу, як в газовому пальнику. Діаметр отворів 4-5 мм. Відстань між ними - 5-8 мм. Ось і готова пальник ...
Працює вона наступним чином. У банку заливається спирт (приблизно ½ банки) і закриваємо кришку. Якщо банку нагрівати якимось чином, то спирт буде інтенсивно випаровуватися і виходити через отвори пальника. Тут ми його і підпалюємо. Це теорія. А на практиці вийшло наступне.
Я пробував підігрівати банку свічкою, але її потужності явно не вистачало що б «закип'ятити» спирт. Пальник чхала-пиха, але не бажала горіти рівним синім полум'ям. Довелося вступити радикально. Встановивши пальник в металеву посудину (могла б підійти і інша консервна банка, але більш широка), я налив на її дно пару столових ложок спирту. Ну і підпалив його.
Спирт, природно загорівся і почав інтенсивно нагрівати банку. Коли він весь вигорів (2-3 хвилини) і згас, з отворів пальника вибивальникам то саме «газове» блакитне полум'я, дуже рівномірне, невисока і добре розподілене. Тобто точно таке ж, що ми і спостерігаємо в газових пальниках. І горів цей спирт (приблизно 150 мл) години півтори. Рівним несильним полум'ям. Очевидно, що спирт при горінні нагріває і саму банку, і тепло по банку передається спирту, що стимулює його випаровування, який горить, нагріває банку і ... ну і так далі. Поки весь спирт не згорить. Система замкнулася на підтримку себе в палаючому режимі. Чого ми власне і домагалися.
Тепер трохи про конструкції спиртового пальника. Очевидно, на «консервно баночному» рівні ідеальну пальник слід робити так: Купити банку з якимось рідким вмістом і не розкриваючи її консервним ножем, наробити в ній «горілчаних» отворів, через які і позбавити банку від її вмісту і помити її всередині. Оскільки основна вимога до пальника - її герметичність. Ніяких інших шляхів виходу парів пального крім як отвори пальника бути не повинно.
Напевно, так само потрібне узгодження кількості та розмір отворів в пальнику зі швидкістю випаровування пального (спирту). Якщо отворів буде занадто багато - парів може на все не вистачити, і система почне переохолоджуватися і може згаснути. Якщо отворів буде мало, то можливий відрив полум'я і система знову таки буде переохолоджуватися. Очевидно треба починати з дрібних отворів і потім їх розширювати в процесі «настройки».
Якщо ж робити серйозну пальник, то напевно варто зробити і більш масивну кришку (теплопровідну), а до кришки приробити провідники тепла в пальне. Що то типу «регулюючий графітових стрижнів» в атомному реакторі. Паливо буде отримувати більше тепла, інтенсивніше випаровуватися. Це важливо особливо тоді, коли пального «на денці». Встановлюючи або прибираючи ці теплопровідні стрижні можна налаштувати грубку на оптимальну інтенсивність горіння.
Етиловий спирт як паливо нами явно недооцінений (в силу менталітету). Але для людини розумної, етиловий спирт - прекрасно альтернативне або аварійне паливо. Тримати вдома кілька літрів спирту - значить мати можливість завжди приготувати їжу і зігрітися. Практично в будь-яких обставинах.
Крім цього, така конструкція пальника відкриває деякі перспективи в плані створення простої пальника для більш важких рідких горючих матеріалів. Наприклад дизельного палива або масла - відпрацювання.
Обговорення та коментарі на форумі ...
© Костянтин Тимошенко 19.01.2010
