Живя в «электрическом» доме, вокруг которого достраивается микрорайон, я периодически испытываю издержки этого строительства. В частности – иногда отключают электроэнергию. Утром встаешь – электричества нет. Ни кофе сварить ни поесть приготовить. Поэтому озаботился «изобретением» какого то источника тепловой энергии. Можно купить, конечно и газовую плитку. Но она и недешева, и баллоны с газом надо или покупать или заправлять. И хранить ее надо где то… Вобщем Надо что то более простое и главное — быстровоспроизводимое и повторяемое. Т.е. что бы можно было сделать «на коленке» и из ничего.

В свое время я возился с парафиновой «печкой» . И даже сделал очень рабочие образцы. Но ей присущи серьезные недостатки, как то: сильная копоть; избыточная мощность; отсутствие регулировки мощности. Но главное – копоть. Поэтому применение ее в квартире было забраковано. В лесу, на пикнике, на даче – без проблем! Но не в квартире.

В процессе экспериментов как то совершенно выпустил из виду такой вид топлива как этиловый спирт! (Очевидно сказался менталитет и внутренняя установка на то, что спирт надо пить, а не жечь. Пускать спирт на топливо это кощунство.) А этиловый спирт – C2H5-OH между тем является практически идеальным горючим. При его горении образуется только вода и углекислый газ. И то и другое присутствует вокруг нас в огромных количествах, поэтому отравится продуктами горения этилового спирта довольно проблематично. Поэтому на рынке присутствует довольно много предложений домашних «квартирных» каминов — обогревателей без дымоходов, с настоящим, а не нарисованным пламенем! И работают они именно на этиловом спирте, используют его как горючее.

Получить этиловый спирт совершенно несложно, даже в домашних условиях. Довольно простой способ – сделать самогон, и продистилировать «продукт» раза 2-3. В результате получится спирт с крепостью 80-90 градусов, вполне пригодный во всех отношениях. Но если рассматривать спирт именно как топливо — проще всего купить канистру другую технического этилового спирта. Пить его не надо, конечно, поэтому его вкусовые и пищевые ценности нам безразличны. Еще можно добыть спирт из жидкости для омывания стекол (из тех, которые на этиловом спирте, разумеется). Спирта там 40-50%, иначе при -30 жидкость будет замерзать. Поэтому надо разбавить жидкость для омывателя водой в 2-3 раза и положить емкость в морозилку. Вода начнет замерзать и превращаться в «шугу» — мелкие льдинки, вся масса превратится в ледяную кашицу. А спирт — можно из этой кашицы сцедить через сито. На выходе будет довольно крепкий спирт.

Еще о этиловом спирте можно добавить следующее. Температура его кипения – 78 градусов Цельсия, А теплотворность как топлива – 27 МДж/кг.. Для сравнения – у дров – 15 МДж, у природного газа – 36 МДж. Т.е. по теплотворности этиловый спирт не сильно отстает от природного газа, и в 2,5 раза лучше дров. Но насколько его проще хранить, чем газ! Главное – научиться его правильно сжигать.

Ну а теперь собственно о спиртовой горелке. Самый простой вариант — это спиртовка с фитилем. Но она хороша в лабораторных условиях. Потому что мощность маленькая. Для приготовления пищи потребуется многофитильная горелка. Да и высота пламени у фитильных горелок достаточно большая. А нам нужно именно малое пламя большой площади. Поэтому мы пойдем другим путем, а именно сделаем безфитильную горелку.

В основе ее работы лежит принцип «пиролиза». Т.е. возгонки паров спирта с последующим их сжиганием. Если просто поджечь плошку со спиртом, то мы получим тот же эффект, что и с парафином – будет гореть вся поверхность спирта, воздуха будет не хватать, много паров спирта будет улетать зря. Горения опять же будет неконтролируемым по мощности. Поэтому мы сделаем горелку для спирта «а-ля газ». Т.е. такую, где гореть будут именно пары спирта, но не на его поверхности.

Для такой горелки нам понадобится консервная банка и металлическая крышка, максимально плотно закрывающая эту банку (мне удалось подобрать такую пару из банки из под кукурузы и обычной крышки для консервирования). В самом верху банки толстым шилом накалываем отверстия такого типа, как в газовой горелке. Диаметр отверстий 4-5 мм. Расстояние между ими – 5-8 мм. Вот и готова горелка…

Работает она следующим образом. В банку заливается спирт (примерно ½ банки) и закрываем крышку. Если банку нагревать каким либо образом, то спирт будет интенсивно испаряться и выходить через отверстия горелки. Тут мы его и поджигаем. Это теория. А на практике вышло следующее.

Я пробовал подогревать банку свечкой, но ее мощности явно не хватало что бы «вскипятить» спирт. Горелка чихала-пыхала, но не желала гореть ровным синим пламенем. Пришлось поступить радикально. Установив горелку в металлическую посудину (могла бы подойти и другая консервная банка, но более широкая), я налил на ее дно пару столовых ложек спирта. Ну и поджег его.

Спирт, естественно загорелся и начал интенсивно нагревать банку. Когда он весь выгорел (2-3 минуты) и погас, из отверстий горелки выбивалость то самое «газовое» голубое пламя, очень равномерное, невысокое и хорошо распределенное. Т.е. точно такое же, что мы и наблюдаем в газовых горелках. И горел этот спирт (примерно 150 мл) часа полтора. Ровным несильным пламенем. Очевидно, что спирт при горении нагревает и саму банку, и тепло по банке передается спирту, что стимулирует его испарение, который горит, нагревает банку и … ну и так далее. Пока весь спирт не сгорит. Система замкнулась на поддержание себя в горящем режиме. Чего мы собственно и добивались.

Теперь немного о конструкции спиртовой горелки. Очевидно, на «консервно баночном» уровне идеальную горелку следует делать так: Купить банку с каким то жидким содержимым и не вскрывая ее консервным ножом, понаделать в ней «горелочных» отверстий, через которые и избавить банку от ее содержимого и помыть ее внутри. Поскольку основное требование к горелке — ее герметичность. Никаких других путей выхода паров горючего кроме как отверстия горелки быть не должно.

Наверное, так же требуется согласование количества и размер отверстий в горелке со скоростью испарения горючего (спирта). Если отверстий будет слишком много – паров может на все не хватить, и система начнет переохлаждаться и может погаснуть. Если отверстий будет мало, то возможен отрыв пламени и система опять таки будет переохлаждаться. Очевидно надо начинать с мелких отверстий и затем их расширять в процессе «настройки».

Если же делать серьезную горелку, то наверное стоит сделать и более массивную крышку (теплопроводную), а к крышке приделать проводники тепла в горючее. Что то типа «регулирующий графитовых стержней» в атомном реакторе. Топливо будет получать больше тепла, интенсивнее испаряться. Это важно особенно тогда, когда горючего «на донышке». Устанавливая или убирая эти теплопроводные стержни можно настроить печку на оптимальную интенсивность горения.

Этиловый спирт как топливо нами явно недооценен (в силу менталитета). Но для человека разумного, этиловый спирт — прекрасно альтернативное или аварийное топливо. Держать дома несколько литров спирта – значит иметь возможность всегда приготовить пищу и согреться. Практически в любых обстоятельствах.

Кроме этого, такая конструкция горелки открывает некоторые перспективы в плане создания простой горелки для более тяжелых жидких горючих материалов. Например дизельного топлива или масла – отработки.

Обсуждение и комментарии на форуме…

© Константин Тимошенко 19.01.2010