Rocket science

[Joeniq]

Hallo allemaal.

Mijn naam is Jeroen. Als eerst wil ik mijn waardering laten blijken voor iedereen die zijn bijdrage heeft geleverd aan dit forum. Het is een enorme bron van informatie en heeft mij er toe aangezet te gaan experimenteren.
Sinds enige tijd ben ik geboeid geraakt door de rocket heater.
Uiteindelijk is het de bedoeling om een soort rocket wok te maken als hout gestookte tegenhanger van de skottelbraai, maar dat is van latere zorg. Eerst maar eens experimenteren en een aantal dingen op een rijtje zetten.
Ik heb uit andere berichten begrepen dat de rocket o.a.:
Goed geisoleerd moet zijn
Een lage massa mag hebben
Ronde vormen de voorkeur hebben.

Nu kwam ik op het idee om hiervoor keramisch papier te gebruiken en daar omheen isolatie aan te brengen.
Keramisch papier kan tegen hoge temperaturen 1250 graden C, is makkelijk te bewerken, heeft een goede vlam bestendigheid en een hoge isolatie waarde. Ook is het niet zo duur.
Voor de eerste proef heb ik een stuk keramisch papier 3mm dik om een pvc pijp van 100mm gewikkeld. Daarna geïsoleerd, 45 graden doorgezaagd en in een L vorm op elkaar gezet. (alles geplakt met schilders tape en pvc pijp verwijderd)
Afmeting is 20 cm burntunnel en 80 cm riser

rocket test 1.jpg

Toen even snel een opstelling gemaakt en aansteken maar.

Link Filmpje http://www.youtube.com/watch?v=RZcNcMzFAuk
Ik heb geprobeerd het filmpje als bijlage te plaatsen, maar lukt niet. Misschien iemand een tip?

Bevindingen.
Het geheel is super licht en aansteken is een fluitje van een cent. Ik heb een watje met spiritus voor de tunnel gelegd. Daar een paar houtjes voor geplaatst en aangestoken. Hij start net zo snel op als dat de vlam groter wordt en er komt geen rook uit de riser.
Na een paar keer stoken lijkt het keramisch papier niet veranderd. Wel is het fysiek stugger en brozer geworden. Ook wrijf je er nu redelijk makkelijk deeltjes van af. Omdat het hier gaat om keramische vezels vind ik dit onaanvaardbaar. Ook omdat de deeltjes misschien kunnen loskomen tijdens het stoken.
Keramische vezels zijn schadelijk voor de gezondheid! Zorg er altijd voor dat je jezelf beschermd !
Ik denk dat het materiaal zeker potentie heeft voor voor verdere toepassing. Alleen eerst het probleem van de vezels oplossen. Ik ben al begonnen wat testen te doen met vuurvaste kit. Nu eerst maar eens kijken wat daar uit komt.

Groet
Jeroen

[kockie]

Goed bezig Jeroen,

Zo doe je dat:


Gebruiksaanwijzing te lezen op viewtopic.php?f=8&t=841

[hotglass]

Ha Jeroen,

Als experiment om even te kijken hoe het werkt is dit natuurlijk zeer geslaagd.
Maar uit oogpunt van duurzaamheid is je materiaalkeuze volgens mij totaal fout.
Je opmerking over de loskomende vezels is dan ook terecht en jij hebt hier een echt vezelkanon gemaakt.
Ik zou me in jou plaats oriënteren op een mensvriendelijk alternatief.
Een stukje (RVS) kachelpijp hoef je niet na twee keer stoken en één keer omvallen te vernieuwen, een isolatie van
vermiculiet en leem kun je na gebruik 'zo tussen de planten of in de kattenbak' kieperen.
Maar als je de vezels toch vast wil plakken - of de schade door rondstuivende vezels wilt beperken, kun je
keramische vezel-deken insmeren met een papje van vuurvaste cement, of kiezen voor verharden met collodiaal aluminium.
Nu hoop ik dat ik dat laatste echt goed heb benoemd en geschreven! Ik geloof dat het een aluminium-silicaat oplossing is, een troebele waterige vloeistof die de oppervlakte verhard na opbrengen en stoken.
Enkele jaren terug kreeg ik dit van een ovenbouwer uit Volkel (er zit er maar eentje daar) om een trommeloventje van vezel-deken wat minder te laten stuiven en zo mijn longen een beetje te beschermen. Tegenwoordig zoek ik wat langer naar een veiliger alternatief. http://nl.wikipedia.org/wiki/Vezel

Groet en veel plezier met je experimenten,

Ed

[Joeniq]

Het insmeren met het een of ander is ook waar ik aan zat te denken.
Zo ben ik begonnen met het verdunnen van de vuurvaste kit met water. Dit heb ik op het keramisch papier gesmeerd en er een rocket van gemaakt.
Helaas gaf dit niet het resultaat dat ik had gehoopt. Na het stoken zat de kit er als oude gebladerde verf op. Tijdens het insmeren vond ik ook al dat het papje maar moeilijk hechte op het papier. Het bindmiddel van het papier is iets vettig en daardoor ook waterafstotend.
Het toevoegen van afwasmiddel aan het water bleek uiteindelijk een goede oplossing. Het papje wordt nu zeer goed in het oppervalk opgenomen (het papier wordt als het ware geïmpregneerd).
Na het stoken was ik ook nog eens positief verrast door het resultaat. De kit was mooi gekeramiseerd en er had zich een ( vezel gewapende ) keramische pijp gevormd die ook nog eens tegen een klein stootje kan.
Een paar tests later had ik ontdekt dat de pijp vele malen steviger wordt als je de buitenkant ook impregneert. Er ontstaat dan een soort dubbelwandige geïsoleerde vezel gewapende keramische pijp met een dikte van maar 3 a 4 mm. Het geheel is echt super lichtgewicht en dusdanig stevig dat het een kleine val kan hebben. De rocket met een totale lengte van èèn meter en 10 cm doorsnee weegt zo'n 200 gram.

Keramiek detail - 1.jpg

Keramiek detail - 2.jpg

Het is nog een beetje zoeken naar de juiste methoden en volgorde van handelen. Tot dusver leverde deze werkwijze de beste resultaten op.
- het papier voor een pijp op maat en dan èèn zijde met dunne kit vloeistof impregneren
- vervolgens iets laten drogen en dan een 2e iets dikker papje aanbrengen.
- Weer iets laten drogen en dan om de pijp wikkelen en vast lijmen
- dan de buitenkant impregneren.
Het mooiste resultaat haal je door het geheel te laten uitharden om de pijp. Gebruik wel een pvc pijp (of vergelijkbaar) want daar hecht de kit niet op. Voor kleinere stukken gebruik ik pasvormen waarlangs je kan snijden. De gesneden oppervakken weer even impregneren en om het passtuk laten drogen.

Snijden.jpg

Ook is het mogelijk kleinere en complexere vormen te maken. Zo was ik van plan te experimenteren met een swirler ( of hoe het ook mag heten ).

Rocket 003.jpg

Helaas heb ik ongelukkig genoeg de burntunnel tijdens de eerste stook ingedrukt. Daardoor was het niet meer mogelijk om op vol vermogen te stoken. Wel is goed de keramische binnenkant te zien. Het ziet er toch nog goed uit ondanks het ongelukje.

Hier nog even een filmpje waar het effect van de swirler toch nog redelijk op te zien is.

Bedankt voor de tip!

Nu ben ik van plan meer met losse modules te gaan werken die makkelijk te verwisselen zijn. Na het stoken is het geheel namelijk niet echt meer te bewerken.


Groet Jeroen

[Joeniq]

Hier nog even een tussentijdse indruk met wat beeldmateriaal.
De vuurvaste kit is zo goed als op en ben daarom nog niet echt begonnen met de modules.
Toch kon ik het niet laten om met het laatste restje en wat overige stukken een nieuwe swirler te maken. Ook heb ik een nieuwe stookkamer gemaakt. Al met al weer genoeg voor een testrun.
De stookkamer is gemaakt van een soort terracotta bloempot en staat los tegen de rocket.

Rocket-2 002.jpg

Rocket- parts.jpg

Rocket-swirler.jpg

De tunnel bestaat uit verschillende rest delen die niet heel goed aansluiten, maar dat lijkt het stoken niet te hinderen.

Op de volgende film is af en toe goed te zien hoe de vlammen uit verschillende richtingen de burntunnel uitkomen. Eenmaal in de riser botsen deze stromingen en vormen dan drie vortexen die hogerop weer samenkomen. Dit komt op de film niet zo goed over als in het echt, maar als je goed kijkt kun je ze zo nu en dan onderscheiden.

Het geheel reageert heel snel op verandering. Veel trek bij een groot vuur en weinig bij een laag en kleiner wordend vuur. Ook is plotseling explosieve ontgassing geen probleem. De rocket diameter is 10 cm de burntunnel is 20 cm en de riser 90. Dit laatste kan denk ik wel iets korter. Ik had hem wat langer gemaakt om de weerstand van de swirler te compenseren.
De werking van de swirler lijkt wel op die van een turbo. Hoe harder je stookt hoe meer effect. Ik denk dat de swirler naast het maken van turbulentie ook nog wel eens als katalysator zou kunnen werken. Hij is namelijk snel wit heet en heeft redelijk wat contact oppervlak.
De materialen worden overigens goed getest. Eerst vorst en sneeuw en nu regen. Vanochtend was het net een natte spons en het duurde ook wel even voordat hij droog was. Verder geen losse stukken of andere problemen tot zo ver. De tijd zal het leren.

Groet Jeroen

[cjm]

Is waterglas soms een idee?

[Joeniq]

Waterglas is ook een hoofdbestanddeel van de vuurvaste kit zie ik op de verpakking.
Ik heb zojuist een halve liter opgehaald bij de verfspeciaalzaak.
De regen en wind van de laatste dagen doen niet veel goed. De riser is omgewaaid en het keramisch papier verliest aardig wat van zijn stevigheid door het water. De volgende toch maar droog houden.

[RicharddeBlauw]

Speksteenkachels worden ook gelijmd d.m.v. waterglas met speksteenpoeder.

[Joeniq]

Ondanks dat de riser drie keer door de tuin was gewaaid en de regen het geheel behoorlijk zwaar had gemaakt, heb ik nog tot en met gisteren kunnen testen met de restant rocket om hem zo maar even te noemen. De riser er gewoon weet terug opgezet en stoken maar.
Nu eerst maar eens het waterglas. Ik heb een stukje keramisch papier doorweekt met verdunt waterglas ( 50% water met afwasmiddel 50 % waterglas ) en dat in de burntunnel gehangen. Dat voelde na de stook nog stevig aan en er kwamen niet makkelijk vezels los. Ik heb een paar foto's genomen door een microscope en hier is goed op te zien hoe de vezels zijn gebonden en de structuur toch nog open is, waardoor de isolatie waarde nog aardig bewaard blijft.

overzicht waterglas.jpg

Je zou een hogere concentratie waterglas in een aantal keer kunnen aanbrengen om het oppervlak dicht te krijgen. Ik twijfel er alleen aan of dit ook geschikt is voor in de hetere delen. Het is namelijk zo dat de kit die ik tot nu toe heb gebruikt weer vloeibaar lijkt te worden in die gebieden. Ik heb het vermoeden dat dat komt door het hoge waterglas gehalte. Ook blijft het as erin plakken en zuigt de vloeistof zelfs iet op. Dit wordt hard en is niet te verwijderen zonden beschadiging. De binnen kant zou dan ook best eens van waterglas kunnen zijn i.p.v. keramiek zoals ik eerst dacht.
Dit ga ik in de nieuwe verzie nog nader bekijken.
Verder heb ik nog een aantal dingen veranderd aan de restant rocket die ik bij de nieuwe verzie nog eens wil herhalen.
Zo heb ik de burntunnel ingekort. En zoals al vaker beschreven op dit forum had dit een positief effect op de werking. Meer trek en een betere verbranding. Ik had hem verkort tot 10 cm, maar dit leek juist weer minder goed. Ik denk dat je niet korter moet gaan dan de diameter van de tunnel.
Ook heb ik het verschil bekeken tussen zonder swirler en met. In tegenstelling tot wat ik eerst dacht levert met swirler juist meer trek op en zijn de vlammen korter. Ook bij de hele korte burntunnel. Zoals het nu lijkt zorgt de swirler voor een snellere, betere en hetere verbranding, maar dit moet eerst nog eens herhaald worden om er meer van te kunnen zeggen.
De plaats van de swirler heb ik ook veranderd en zit nu direct tegen de stookkamer aan i.p.v. ergens halverwege de burntunnel. Het voordeel is dat deze dan tevens functioneert als rooster waar je een mooi gloeibed tegenaan kan leggen. Dit komt de werking van de rocket absoluut ten goede.
Voor de nieuwe modulaire rocket heb ik andere vuurvaste kit gekocht van moviset en volgens de leverancier kan dit zonder problemen worden ingezet tot 1400 graden. Hiervoor gebruikte ik open haard kit van bizon.
Het was nog even wennen aan de verhoudingen van verdunnen. Hierdoor zijn de eerste pijpen wel wat aan de lompe kant geworden. Het verdunnen gaan overigens gewoon prima met water of waterglas.
Om een beetje body te krijgen heb ik het keramisch papier eerst met verdund waterglas geïmpregneerd tot ongeveer 1 mm diep en daarna geschilderd met vuurvaste kit. Vervolgens om een pvc-pijp gewikkeld en laten drogen. Daarna nog een beetje verdund waterglas op de buitenkant gesmeerd voor de stevigheid.
Met de nieuwe kit en het waterglas wordt de pijp zo hard dat hij niet meer te snijden is. Gelukkig gaat zagen echt fantastisch. Wel een zaag gebruiken met heel fijne vertanding voor bijvoorbeeld metaal.
Ik heb de onderdelen zo gemaakt dat ze makkelijk in en uit elkaar kunnen. Ook heb ik gezorgd voor een meer weerbestendige isolatie.

Rocket-21 005.jpg

Rocket-21 009.jpg

Rocket-21 011.jpg

Mijn eerste indruk van de kit is dat deze meer geschikt is voor dit werk. Ik heb een klein stukje getest in de vorige rocket en dat hield zich opvallend beter. Nu eerst maar eens kijken hoe de nieuwe onderdelen zich houden op de wat langere termijn.
Voorlopig weer genoeg ideeën om uit te proberen.

[le_pilaf]

Hallo Jeroen.

Goed bezig om met nieuwe(andere) materialen aan de slag te gaan keramisch papier ik had er nog nooit van gehoord . ik ben niet handig met een lasapparaat en ik zie in het keramisch papier wel mogelijkheden om kachels te testen bestand tegen hoge temperaturen snel op temperatuur door het lage gewicht makkelijk om te bewerken . ik heb alleen nog een vraag hoelang zit er tussen het plakken en het stoken en hoe is de mechanische sterkte .

Suc 6 Frank.

[Joeniq]

Hallo Frank

De pijp laat ik zo'n 24 uur drogen boven een cv radiator. Daarna smeer ik de buitenkant nog even in met verdund waterglas en laat dat nog een dagje drogen. Het gaat er vooral om dat er geen vocht meer in zit. Zodra het droog is kun je het gebruiken om te stoken. De kleinere onderdelen droog ik gewoon in de heteluchtoven op 125 graden ongeveer. Dat is dan binnen een half uur meestal wel goed droog en klaar voor gebruik.
Wat betreft de mechanische sterkte. Het materiaal is redelijk goed bestand tegen druk belasting. Op een rechtopstaande pijp kun je zo een aantal kilo plaatsen. Het materiaal heeft een lage treksterkte en is ook niet goed bestand tegen buiging. Ook kun je er met een hard voorwerp redelijk makkelijk een gat in prikken. Ik ben nog van plan meerdere verhoudingen te gaan uitproberen om meer duidelijkheid te krijgen.
Wat ook nog zou kunnen is meerdere lagen over elkaar of en combinatie maken met bijvoorbeeld koolstofvezel doek om het geheel sterker te maken.
Tot zo ver valt mij op dat de moviset vuurvaste kit zich prima houd en totaal geen last lijkt te hebben van de heftige omstandigheden in de burntunnel. Alleen in de complexere onderdelen komt een enkele haarscheur voor.

Groet Jeroen

[Deurdranger]

Hoi jeroen.

Kun je nog even een lijstje maken van de materialen die je hebt gebruikt en waar je ze makkelijk voor weinig kunt aanschaffen? Ook de verhoudingen van water en afwasmiddel enzo?

Ik ben bezig om een lichtgewicht bivakbrander te ontwikkelen (voor eigen gebruik) voor in mijn rugzak.
Tot nu toe kan ik een temp van 750 tot 900 graden bereiken. 2 liter water in 10 min. aan de kook.

Ik ben wel benieuwd naar effect met isolatiedeken en keramisch papier. Ik heb nu geïsoleerd met steenwol.

[Deurdranger]

Waterglas is trouwens giftig heb ik gehoord, of is dat alleen bij de eerste keer verhitten en kun je na uitharding gewoon stoken?

[Joeniq]

Hallo Deurdranger,

Interessant project heb je bedacht.
Dat waterglas giftig zou zijn kan ik zo niet direct vinden. Op de verpakking staat wel dat het irriterend is en dat je het beter niet kan drinken.
Materialen die ik heb gebruikt zijn:
Keramisch papier en keramische vezel deken besteld bij celsius-shop.be
Moviset vuurvaste kit bij groenebouwmaterialen.nl
Waterglas van hdv (30% waterglas gehalte geloof ik) bij de verf speciaal zaak.
Overige dingen bij de bouwmarkt ed.
Als je een beetje op internet speurt vind je nog wel meer winkels waar je ook kleinere hoeveelheden of stukken kan bestellen.
Onder verdund waterglas versta ik hdv waterglas 1 op 1 verdund met water. op 100 ml die ik dan een scheutje ( ongeveer een dikke theelepel) afwasmiddel.
Waterglas smelt weer bij een temperatuur van zo'n 1100 graden. Als het dan weer afkoelt krimpt het en na verloop van tijd breken die onderdelen dan in kleine stuken uiteen. Dit treed alleen op in de delen die een hoger waterglas gehalte hebben en regelmatig met die hoge temperaturen in aanraking komen. Delen die oppervlakkig zijn geïmpregneerd met verdund waterglas hebben hier geen last van. Ik ben hier nog mee aan het experimenteren. Een conclusie volgt nog.

Misschien nog een idee voor de buitenkant van je brander is een sandwich constructie maken. Je zou dit als volgt kunnen doen.
Je neemt een pvc pijp van de gewenste diameter als mal. Daar omheen plak je een laag aluminiumfolie. Dit kun je gewoon met water doen en zorgt ervoor dat je het werkstuk er gemakkelijker kan afschuiven als het is uitgehard.
Dan smeer je de folie in met onverdund waterglas en pak je een stuk glasvezel doek of behang dat smeer je ook in en wikkel je om de pijp.
vervolgens impregneer je een stuk keramisch papier door en door met verdund waterglas en wikkel je om de pijp. (Je kunst elastiekjes gebruiken om het papier om de pijp te houden.) Niet dik impregneren dan gaat nl de isolatie waarde en de elasticiteit verloren.
En als laatst weer een laag of beter nog een paar lagen met onverdund waterglas ingesmeerde glasvezel. Dit levert volgens mij een zeer stevige en behoorlijk vuurvaste buitenmantel op met een laag gewicht.
Misschien zou je dit voor de binnenkant ook kunnen doen en dan gewoon kijken of het gaat. Eventueel met vuurvaste kit aan de kant van het vuur en de tussen ruimte opvullen met isolatiedeken.

[Deurdranger]

oke klinkt goed. Houd die keramische deken ook de stralingswarmte tegen, zodat ik de buitenzijde gewoon beet kan pakken denk je?