Uitbreiding batch box prototype

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 04 okt 2013, 20:53

Een paar maanden geleden zijn in mijn werkplaats twee kachels afgebroken. De oudste was een forse finoven die ik heb gebouwd van chamotte en kalk-zand stenen aan het einde van de jaren '90. Bedoeld als experiment en jarenlang gebruikt als verwarming van de werkruimte. Deze finoven heb ik maar een keer gemeten, het ding bleek een forse lucht overmaat te hebben en als gevolg daarvan een matig rendement. Maar evengoed wel met een laag CO gehalte zelfs als de verdunning door die grote lucht overmaat buiten beschouwing bleef.

De tweede was het laatste rocket-bell prototype met die vrolijk gekleurde mantel stenen. Daar zat een hele massa vuurbeton in en het kostte me echt moeite om dat niet op te slaan. Maar afijn, het ding heeft zijn dienst gedaan en we moeten het huis nog verkopen, dus is het beter als het er wat opgeruimd uit ziet.

De hele mikmak is in een puincontainer gegaan op de deuren en een zwikje chamotte stenen na die nog heel waren. Met behulp van die stenen en een derde olievat van 200 liter en de eerste gegoten kern die de juiste verhoudingen en maten heeft heb ik een nieuwe (tijdelijke) kachel gebouwd voor de komende winter. De opbouw is een variant van de methode die gebruikt is tijdens het kachelbouw weekend in Zeddam.

Het eerste vat heeft een vierkant gat in de bodem met een paar flenzen er aan geklopt. Het vat staat gewoon op de stenen vloer en in het gat is een stenen kolom gebouwd van steeds twee stenen. Die kolom staat dus ook op de vloer en de kier van 1,5 cm tussen de stenen en het staal van het vat is volgepropt met superwool.

Afbeelding

Zoals te zien is, heeft dit vat een afvoer op vloer niveau en een flinke hap uit de wand aan de bovenrand, alweer met flenzen er aan gebogen/geslagen. Die uitsparing is wat breder dan de vuurkamer en ongeveer half zo hoog. De stenen kolom is ongeveer 1,5 cm hoger dan de onderste rand van de uitsparing in het vat. Met nog een kolom stenen buiten het vat en een platformpje is er plaats om het gietstuk neer te zetten.

Afbeelding

Deze vuurkamer en riser was in een stuk gegoten maar dat is niet lang heel gebleven. In totaal zijn het vier delen geworden, alle losse spul heb ik uit de pasvlakken geborsteld en met behulp van wat klei-zand mengsel heb ik het grootste brok op de juiste plaats kunnen laten zakken.

Afbeelding

De riser komt een beetje achter het midden uit zodat het ding wat minder ver buiten het vat steekt. Met een klei-zand papje heb ik de naden ingesmeerd en zo de rest van de stukken op hun plaats gekregen. Wat afsmeren binnen en buiten en inwassen met een sponsje en het zag er weer als een geheel uit.

Afbeelding

De rand rondom de vuurkamer kon gewoon dicht gestopt worden met superwool. Het volgende vat heeft net zo'n uitsparing gekregen plus een kleintje voor de p-channel. De boven- en onderkant van dit vat zijn er uit gesneden, dus is het alleen maar een open cylinder. Er is nog wel een rand blijven staan van ongeveer 20 mm breed om te zorgen dat vervorming niet gemakkelijk optreedt.

Afbeelding

De rest van de ruimte rondom het gietstuk is opgevuld met superwool en de naad tussen de vaten afgeplakt met alutape. Dit houdt niet erg lang, die tape is bestand tegen 200 graden maar die vaten kunnen ook 300 graden worden. Voor een meer permanente opstelling zou ik dunne vuurvilt en eierkist klemmen gebruiken. Misschien geholpen door een paar strips aan de binnenkant om de boel gecentreerd te houden.

Het derde vat heeft geen bodem en is er bovenop gezet en eveneens afgeplakt met alu tape. Ik merk nu dat ik geen foto heb gemaakt van het bovenste deel van de riser. Die zit er wel degelijk in, aanvankelijk was dat een dunwandige rvs pijp met een grotere pijp er omheen. De tussenruimte opgevuld met grove agra vermiculiet korrel 3. Dat werkte goed, maar de binnenpijp ging op den duur dramatisch vervormen dus ben ik uit gaan zien naar andere mogelijkheden. Via Joris Pouls in België ben ik aan twee vacuum gevormde buizen van superwool met een bindmiddel gekomen, daarvan staat er nu anderhalf van op het gietstuk. De lengte van dat opzetstuk is nu 65 cm.

Afbeelding

Het ding brandt prima, komt wel wat moeilijker op gang. Rendement ligt nu vrijwel permanent boven 90%, met een schoorsteen temperatuur van 120 graden Celsius als maximaal te bereiken waarde. Op dat moment is de zijkant van het bovenste vat 300 graden. Het is nu gebruikelijk om respectievelijk 85 en 250 graden te bereiken. Ook dan is het afgegeven vermogen groot.

Het hele ding is op deze manier een single bell met de vuurkamer er in. De kolom aan de binnenkant heeft ook nog wat massa maar zit niet in het gebied met de hoogste temperaturen. Er wordt wel wat warmte opgenomen maar erg veel zal het niet zijn.

Zoals ik het zie, is deze layout geschikt voor een 100 mm systeem ingebouwd in drie 60 liter vaatjes. Geschikt voor in een huiskamer en met een bescheidener verbruik dan de uitvoering in mijn werkplaats. Er zullen niet veel mensen zijn die zo'n industriëel uiterlijk mooi vinden maar het verwarmt de ruimte zeker wel. Het is natuurlijk geen massa kachel, integendeel, maar dat was voor mijn werkplaats ook niet de bedoeling. Ik wil alleen maar verwarmen als ik er ben, met een grote finoven bijvoorbeeld moet ik daar elke dag bezig zijn en elke dag stoken.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

gerard
Berichten: 551
Lid geworden op: 16 jan 2007, 13:29

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door gerard » 04 okt 2013, 21:09

@ Peter,
Mooi ding, en eerlijk gezegd vind ik, voor gebruik in een werkplaats, het uiterlijk juist prima passend.
Geen massakachel natuurlijk maar vooral een "snelle confectiejongen". Dus prima voor werkplaatsgebruik aangepast. Enige minpuntje is waarschijnlijk dat de aanvoer van "werkplaatskalenders" geen gelijke tred houdt met de benodigde keren aansteken. Maar dat kan worden opgelost door gebruik van aanmaakblokjes.
groet,
Gerard

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 04 okt 2013, 21:31

Gerard,
Wat bedoel je met aanvoer van "werkplaatskalenders"? En die ongelijke tred, het ontgaat mij wat je daarmee bedoelt.
Wat ik doe is mijn werkplaats binnenlopen en het ding aansteken, inderdaad met een barbecue aansteekblokje. Drie minuten later begint het bovenste vat al warm te worden. Tijdens dat ik daar bezig ben kan ik er al of niet voor kiezen om het ding aan te houden en er af en toe een paar stukken bij te gooien.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

gerard
Berichten: 551
Lid geworden op: 16 jan 2007, 13:29

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door gerard » 04 okt 2013, 21:59

@Peter,
In veel werkplaatsen (garages) hangen een speciaal type kalenders :fff vooral van een bekend bandenmerk. Voor elke maand 1 pagina, lijkt me dus een beetje weinig...
groet,
Gerard

fikkie stoken
Berichten: 199
Lid geworden op: 20 nov 2012, 00:34

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door fikkie stoken » 04 okt 2013, 22:40

Pirelli..... :mrgreen:

Gebruikersavatar
Pietje
Moderator
Berichten: 2998
Lid geworden op: 04 jun 2012, 21:39
Locatie: Wijbosch
Contacteer:

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door Pietje » 04 okt 2013, 23:30

peterberg schreef:... en we moeten het huis nog verkopen, ...

Zal je deze ruimte niet gaan missen...? :)
-- We hebben de aarde niet geërfd van onze voorgangers, maar te leen van onze nakomelingen --

Gebruikersavatar
Tim
Berichten: 2824
Lid geworden op: 25 feb 2010, 15:11
Locatie: Uruguay

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door Tim » 05 okt 2013, 09:00

Hahahah,

Die Peter met z'n kalender. Mooi ding hoor.

Zou je er geen massakachel van kunnen maken door hem domweg rond te metselen met steen en iets ertussen alá Zeddam?

Groet,
Tim

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 05 okt 2013, 09:06

gerard schreef:In veel werkplaatsen (garages) hangen een speciaal type kalenders :fff vooral van een bekend bandenmerk. Voor elke maand 1 pagina, lijkt me dus een beetje weinig...
De Pirelli kalenders, die ik trouwens niet in mijn werkplaats heb hangen, grenzen aan kunst. Daar moet je niet de kachel mee aanmaken. Gelukkig maar dat de Action zulke goedkope aanmaakblokjes heeft, de kalender is duurder. :wink:
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 05 okt 2013, 09:14

@Pietje,
Ja deze grote ruimte ga ik wel missen. Vooral omdat in het nieuwe huis mijn werkruimte maar 2/3 van deze gaat worden...

@Tim,
Ja hoor, je kunt er een halfsteens muurtje rond metselen met dunne vuurvilt ertussen. Liever geen karton, dat heeft wat negatieve effecten als het ding heet wordt. :mrgreen: De vaten leven dan korter kan ik mij voorstellen, ze gaan dan heel wat heter worden dan de 300 graden die ik nu langs zie komen. En de afgas temperatuur gaat omhoog, dan wordt het waarschijnlijk nodig om er vier vaten van te maken. Twee aan twee naast elkaar als een echt double bell systeem.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

krekel
Berichten: 35
Lid geworden op: 19 dec 2012, 21:35

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door krekel » 05 okt 2013, 10:07

peterberg schreef:Het ding brandt prima, komt wel wat moeilijker op gang. Rendement ligt nu vrijwel permanent boven 90%, met een schoorsteen temperatuur van 120 graden Celsius als maximaal te bereiken waarde.
Je bereikt deze waarden zonder deurtje? :o

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 05 okt 2013, 10:23

@Krekel,
Ik gebruik een geïmproviseerd deurtje van een paar chamotte stenen en een stuk vuurvast glas. Dat is op de foto niet goed zichtbaar maar als je goed kijkt dan zie je het.

Zonder dat is het rendement lager en de eind temperatuur hoger. Plus het is dan niet mogelijk om het ding vol te laden zonder rook in mijn werkplaats te krijgen.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

martinus
Berichten: 37
Lid geworden op: 18 okt 2011, 14:08

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door martinus » 06 okt 2013, 19:17

peterberg schreef:Via Joris Pouls in België ben ik aan twee vacuum gevormde buizen van superwool met een bindmiddel gekomen, daarvan staat er nu anderhalf van op het gietstuk.

Ben ik heel benieuwd naar hoe die zich gaan houden?
Succes met de verkoop van je huis! Bied de kachel ter overname aan dan ben je het zo kwijt :fff
Groet,
Maarten

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 12 okt 2013, 12:29

Afgelopen week heb ik een aantal video opnamen gemaakt tijdens een stook. Geen prachtig resultaat maar wel informatief hoop ik. Het geluid is gewoon slecht, de microfoon zit boven op de camcorder en pikt het geluid van de kachel niet goed op.

De shot van boven in de riser heeft de camera beschadigd, er is nu een paarse vlek iets links naast het midden als er veel licht op de lens valt. Dat heb je dan met een cheepo camera...

[youtube]?v=YAFhFPdwYss[/youtube]
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door peterberg » 13 okt 2013, 14:00

The Wood Stove Design Challenge, die voor de eerste keer als globaal evenement is uitgeschreven nadert met rasse schreden. Er waren ongeveer 50 inschrijvingen en daarvan zijn er 14 geselecteerd als finalisten. Twee daarvan gaan een batch box rocket gebruiken als vuurkamer.

http://blog.dragonheaters.com/annoucing-the-helix-a-horizontal-fed-rocket-heater/
http://walkerstoves.com/about.html

Beide finalisten doen niet moeilijk over wie het ding bedacht heeft, Dragon Heaters vermeldt mijn naam zelfs te pas en te onpas.

Dragon Heaters is bezig geweest om het ding te onderwerpen aan een computer simulatie om te zien wat er nu eigenlijk gebeurde in het binnenste. De afbeelding hieronder is een simulatie uitgevoerd op mijn oorspronkelijke tekening.
Afbeelding
high res. afbeelding:
Met wat optimalisaties en een aanname van 1000 graden Fahrenheit en atmosferische druk komen ze op een maximum gas snelheid van 19800 inch/sec. Dat is 503 m/sec oftewel 1810 km/hr! Maar met deze snelheden wordt de dubbele vortex uitgerekt wat de menging niet ten goede komt. Uiteindelijk zijn ze blijven steken op een optimalisatie met een bijbehorende snelheid van 900 mi/hr of 1450 km/hr, daarbij draait de vortex sneller rond.

Ik weet het, het lijkt niet te kloppen want dat is gigantisch veel sneller dan de snelheid van het geluid. Maar... als je gaat zoeken naar gegevens hierover dan blijkt dat het geluid veel sneller kan gaan bij hogere temperaturen. Dus is die 1450 km/hr een stuk lager dan de snelheid van het geluid bij 500 graden Celsius. En het vindt ook maar in een heel klein gebied plaats. De optimalisatie is zodanig gekozen dat de hoogste snelheid wordt gehaald vlak achter de p-channel. De druk is daar dan meteen ook het laagst waardoor er gemakkelijk lucht wordt aangezogen.

Ook als je aanneemt dat het niet kan kloppen dan nog zijn het heel stoere getallen. Stel nu dat ze er gewoon een factor 10 naast zitten, zou zo maar kunnen zoiets is ook gebeurd met het ijzergehalte in spinazie. Dan is het dus 1580 inch/sec in plaats van 15800 inch/sec, dat komt neer op 145 km/hr. Eigenlijk lijkt mij dat veel waarschijnlijker, 5 keer zo snel als de TGV in de gewone dienstregeling is wel heel hard...

Er zijn op dit forum vast wel mensen die hier een mening over hebben?
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

marini
Berichten: 323
Lid geworden op: 10 okt 2013, 07:57

Re: Uitbreiding batch box prototype

Bericht door marini » 13 okt 2013, 18:05

je ziet heel mooi het laminaire deel overgaan naar het turbulente.

Plaats reactie