Отопительная печь из колёсных дисков и тормозного барабана

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «в гостях у Самоделкина». Сегодня я хочу рассказать о том, как я сделал дровяную отопительную печь практически из металлолома. Изначально у меня была мысль по быстрому сварить «буржуйку», которая позволила бы мне не прерывать работы на моей стройке в зимний период. Но, как это часто со мной бывает, приступив к работе, я «увлёкся» и изготовил достаточно высокотехнологичный отопительный прибор, который назвать «буржуйкой» уже не поворачивается язык.

Данная печка уже опробована и я могу уверенно сказать, что, по сравнению с обычной «буржуйкой», она обладает значительно большим КПД. Кроме того, по причине того, что её корпус прогревается равномерно, и, благодаря «рёбрам» и экранам, значительно эффективнее отдаёт тепло в воздух, температура её поверхности очень редко превышает 300 градусов, что препятствует сильному угару пылевых частиц в воздухе. Проще говоря, в помещении нет запаха, характерного для помещения, в котором топится обычная «буржуйка».

И самым существенным плюсом является относительная простота изготовления и, так-же, доступность и дешевизна используемых материалов. Все компоненты для её изготовления я нашёл в своих запасах «нужного металлолома». Купить пришлось только метр стальной трубы для дымохода, метр асбестового шнура для уплотнения люка, и баллончик чёрной термоэмали.

А понадобились мне следующие материалы:

1. Стальные колёсные диски 3 шт. (У меня были R14)
2. Тормозной барабан (У меня — от автомобиля «Ситроен-Эвазион»).
3. Уголок 50х50 (обрезки)
4. Труба профильная 15х15, 20х20, 25х40, 25х50, 50х50 (обрезки)
5. Шпильки М16, М10 и М4 (обрезки)
6. Полоса 60х8, 50х4,25х4, 30х4 (обрезки).
7. Труба сварная D108 мм и колено 90 градусов к ней.
8. Обрезки листового железа толщиной 2 — 4 мм.
9. Шнур асбестовый.
10. Жидкое стекло.
11. Эмаль термостойкая.

Инструменты — обычный набор «болгарка-сварка-молоток».))))

Если кому не интересно читать длинный и подробный отчёт, он может посмотреть видеоролик… К сожалению, тоже длинный)))))

Начнём. Как уже упоминал, первоначально я поехал на свою стройку с мыслью потратить день и сварить по быстрому «буржуйку». Дело в том, что я не успел в этом году запустить отопление. А после демонтажа печей в перегородочной внутренней стене я нашёл встроенный дымоход. Поразмыслив, я решил, раз уж есть такой готовый «подарок», сделать в последствии камин. А на данном этапе я соорудил штробу поперёк дымохода, вложил в неё мощный швеллер и забетонировал. Когда раствор затвердел, я выбил под ним кирпичи. Образовавшаяся ниша со временем будет задней стенкой каминной топки.

Дымоход хороший. Осмотрел его состояние на чердаке. Сечение — «в кирпич» (А кирпич в этом доме — бОльших размеров, чем современный! 14на28 см.) Высота общая — около 10-ти метров.

А пока я решил в него-же запустить дымоход «буржуйки». Так как предполагалась временная простая конструкция, сделать её я решил из старых четырнадцатидюймовых колёсных дисков, которые остались у меня от бывших моих машин:

Так как места у меня хватает, то я решил расположить конструкцию горизонтально — так достигается ряд преимуществ, таких как более высокая теплоотдача и более низкие требования к длине дров.

Этап первый: задняя часть.

Было у меня с незапамятных времён вот такое колено из стальной трубы, диаметром 108 мм:

Я когда-то споткнулся об него, подобрал… и лет десять оно лежало и ждало своего часа.))). Его я решил использовать для вывода дыма из топки. Сначала я взял один из дисков, и вырезал в нём грубое отверстие:

Заднюю стенку я решил вырезать из старой будки для газовых баллонов, которая была изготовлена из листовой стали толщиной 2 мм, и уже служила мне «донором» материала ранее.))))

Именно потому, что стенка будет относительно тонкой, а в неё, раскалённую, будут наноситься дровами удары, я решил не вырезать полностью внутренность колёсного диска. Какая ни есть, а механическая защита.
Итак, я вырезал круг, диаметром равный диаметру диска:

Потом обрисовал контур дымохода и болгаркой порезал его «на дольки», которые потом отогнул и укоротил:

Колено приварил к диску:

Одел на него мою заднюю стенку, обсадил на место, и, кувалдочкой, завальцевал край диска:

После этого я заварил место выхода трубы. Для надёжности, немного подумав, я, всё-же обварил так-же и места завальцовки.

А, подумав ещё немного, решил полностью усилить заднюю стенку. У меня, после изготовления подвального люка

оставались пластины стали, толщиной 4 мм. (Тогда, для изготовления скрытых петель, мне приходилось вырезать стенки профильной трубы большого сечения). Вот их я и решил использовать. И, вырезав нужную форму, заварил ими большое отверстие в колёсном диске, образовавшееся после вырезания внутренней, сильно выступающей части:

Маленькие отверстия я впоследствии тоже заварил толстым железом. Но это было позже — я подождал, пока в ходе изготовления у меня образуются обрезки полосы подходящих размеров.)))

Теперь я взял ещё один колёсный диск и вырезал его середину:

(Кстати, у меня остались несколько вырезанных внутренних частей.))) Буду признателен за подсказку, как и где можно их использовать.))))

После этого я приварил диски друг к другу. У меня много-много лет лежала большая пачка электродов 4мм. Они начали уже осыпаться.. И вот теперь я решил их «утилизировать»)))). Сварочные швы, конечно, в таком случае, красивыми не получатся… Но мне и не важно.)))

После этого я занялся изготовлением камеры вторичного дожига. Имея опыт работы с «Булерьяном», я сталкивался с тем, что, иногда не удаётся вовремя выставить правильно заслонки, иногда просто лень, иногда забывается… И тогда в камере вторичного дожига образуется достаточно много сажи. (Такой-же эффект может быть при сжигания мусора).Так как моя печь будет компактных размеров, доступ в верхнюю камеру для чистки будет сильно затруднён. Поэтому, перегородку, разделяющую основную топку и камеру дожига газов я решил сделать съёмной. Изначально, чтобы обозначить её форму, я приварил к задней стенке уголок 50х50:

По линии, определённой этим уголком и будет располагаться перегородка. Температура в верхней камере будет достигать больших значений. Для того, чтобы газы не уносили всю энергию в дымоход, я решил сделать металлические «рёбра», которые будут эффективно выводить тепло наружу. Материалом для них послужила старая петля от двери сарая, которая была изготовлена из полосы сечением 60х8 мм:

Сделав прорезь в верхней части, я забил в него кусок этой полосы:

Я сделал три таких ребра. После чего проварил стыки. Параллельно я приварил две полосы вдоль внутренних стенок будущей топки, на которых потом будет лежать съёмная перегородка:

Внутренние части этих рёбер будут располагаться непосредственно в пламени, и, раскаляясь, будут эффективно выводить энергию наружу.
Теперь делаем саму перегородку. Из той-же многострадальной газовой будки я вырезал саму полку и приварил к ней обрезок уголка. Это будет «рукоятка», за которую можно будет держать полку при снятии и установке:

Я подрезал уголки полки, и теперь её можно вложить с левой стороны до упора, а потом поднять правый край и сдвинуть чуть вправо — она ляжет на оба боковых упора.
Теперь я изготовлю передний упор с устройством фиксации. Для этого я использовал обрезок полосы 50х5:

Передний край перегородки необходимо сделать из толстого железа потому, что именно там будет самая высокая температура пламени и тонкий металл быстро прогорит.

Закончив подгонку и «примерку», я притянул к пластине струбцинами тонкую пластину так, чтобы она чуть выступала и приварил её только по противоположенному краю:

Теперь перегородку можно фиксировать. Если после установки с силой потянуть её к себе, то она надёжно застревает между несущей и тонкой пластинами. Задняя часть упирается в приваренный к задней стенке уголок, так что, напихивая топку дровами, можно не бояться сбросить перегородку.

С задней частью нашей топки пока временно закончим и примемся за изготовление передней.

Люк для загрузки топки топливом я решил сделать из тормозного барабана от минивэна:

В самого начала, рассматривая колёсные диски, я выбрал один, у которого отверстия меньше и располагаются по меньшему радиусу.

Положив на него барабан, я убедился, что он полностью эти отверстия перекрывает. Обрисовав маркером его диаметр, я вырезал внутреннюю часть диска по этой линии:

Барабан имеет реборду по краю, и теперь он плотно вкладывается в получившееся круглое отверстие диска, упираясь ребордой:

Ступичное отверстие я решил использовать в качестве поддувала, а отверстия под болты — заварить. Болтами и заварил!))) Вложил в них старые болты и расплавил сваркой шляпки:

В верхней части я прожёг электродом дырку для крепления заслонки

Да! Именно дырку! ))) Отверстием она бы была, если бы я её просверлил сверлом!

Но барабан изготовлен из белого чугуна. Сверлить чугун стальными свёрлами — дело неблагодарное!)))). Поэтому я просто прожёг. Расплав чугуна очень текучий (поэтому он так хорошо и годится для отливки). Так что, труда это не составило.
После этого я всё зачистил:

Винт, на котором потом закреплю заслонку, с обратной стороны я приварил к барабану. А саму заслонку я вырезал из остатков старой газовой плиты.

Я часто использовал этот металл в своих самоделках — толщина 1 мм, сама сталь очень-очень твёрдая. Покрыта с двух сторон закалённой эмалью, которую не берёт даже зачистной круг болгарки!… Эх-х… Сейчас так не делаю-ю-ют!

Заслонку пока снимаем и займёмся изготовлением крепления люка. Для того, чтобы подвесить люк на петле, и сделать надёжное его запирание, я решил придать подвижной части конструкции прямоугольный контур. Для этого решил приварить к барабану обрезки толстых уголков (50х50х5). Вырезал их вот такой формы, чтобы они хорошо прилегали к барабану:

После этого я их приварил. Я не стал покупать специальные дорогие электроды для чугуна. Выбрал простые пожёстче (УОНИ 1355), и, немного помучавшись (чугун течёт) и не особо красиво, но приварить мне удалось. Причём — достаточно крепко. В этом я убедился, когда увидел, что приварил немного криво. Вооружившись трёхкилограммовой кувалдой я выровнял уголки сильными ударами. Расчёт был или выровнять, или отбить и приварить заново. Но мощные уголки подогнулись, а швы при этом выдержали!!! Так что, приварено крепко! ))))

В колёсном диске я сделал прорези и тоже вложил в них и приварил такие-же уголки так, чтобы вместе с приваренными к люку, они образовывали прямоугольник:

С правой стороны я просверлил отверстия и пропустил через них отрезок шпильки М16 (Осталась после изготовления петель люка). На неё одел отрезок водопроводной трубы ДУ15, которую потом приварю к диску. Получится крепкая дверная петля.

Замок я тоже решил собрать из труб ДУ15 и шпильки М16. Сам, непосредственно, поворотный засов сделал из полосы 25х4, просверлив в ней отверстие, одев на конец шпильки и приварив;

А корпус засова — из труб:

при повороте шпильки засов входит в прорезь, которую я сделал в приваренном к корпусу диска уголке. Теперь нужно соорудить рычаг, которым будет поворачиваться шпилька. На конце шпильки я сделал сегментный срез, а рычаг сварил из увеличенной шайбы М16, обрезка профильной трубы и обрезка штыря, диаметром 8 мм:

На глаза попался ржавый остаток какой-то вешалки. И я решил отрезать кусок трубки с шариком на конце, и, впоследствии, одеть на рукоятку запора топки и прихватить сваркой… Для красоты.)))

Изнутри нужно направить воздух вниз. На внутренней стороне люка я приварил к болтам, которыми заглушил отверстия подвернувшийся под руку отрезок профильной трубы 50х50. Из подходящей жести я вырезал круг, срезал нижний сегмент. Этот экран я прикрепил к отрезку трубы двумя саморезными шурупами по металлу.

Теперь весь воздух, поступающих через открытую заслонку, будет направлен вниз. А уголёк из топки не сможет вылететь даже при полностью открытой заслонке.

Для уплотнения люка я купил один метр толстого асбестового шнура, сделал канавку зачистным кругом по периметру реборды и вклеил туда шнур на жидкое стекло:

Люк готов. Теперь доработаем топку. У меня валялись вот такие ржавые решётки от уличных ливневых лотков:

Выбрав одну поровнее, я вырезал из неё сектор, который вварил в низ топки.

Получившийся «заборчик» будет препятствовать выпаданию углей при открытом люке, и, в то-же время, при закрытом, будет пропускать воздух к топливу.

В верхней части я приварил косынку из листового металла. (Забыл сфотографировать. Будет видна на более поздних фото). Она нужна для того, чтобы исключить выброс дыма в помещение при открытом люке.

Теперь займёмся подачей так называемого «второго», или «верхнего» воздуха. Т.е., как вы поняли, горение будет происходить в основной топке, при этом, поток пламени и раскалённых газов будет всасываться в верхнюю камеру не сзади, а в передней части. И вот именно в месте этого завихрения нам нужно подать туда струю разогретого воздуха, богатого кислородом. Это спровоцирует в верхней камере дожиг частиц сажи и несгоревших остатков горючих пиролизных газов. КПД такой печи существенно (даже в разы!) выше, чем у обычной «буржуйки» как за счёт дожига, так и за счёт более длинного пути и меньшей скорости потока раскалённых газов , что способствует значительно большей теплоотдаче. К тому-же, такая печь позволяет, после долгой дневной топки, перейти на ночь в режим длительного горения — подача нижнего воздуха перекрывается «полностью» (В кавычках — потому что щели всегда немного остаются), а верхнего — полностью открыта. Когда печь уже раскалена и помещение прогрето, малого количества нижнего воздуха хватает для поддержания медленного тления в основной топке, зато в верхней камере идёт интенсивный дожиг. В таком режиме печь поддерживает температуру в комнате почти до самого утра на одной закладке дров (Только поддерживает! Прогреть комнату в таком режиме она не сможет! Комната уже должна быть прогрета).

Самым простым решением, конечно, было бы просто сделать дополнительное поддувало в верхней части. В некоторых печах заводского изготовления я видел подобное решение. Но оно имеет ряд очень существенных недостатков. Первый недостаток — воздух подаётся холодным, и поэтому, дожиг может происходить только при достаточно интенсивном горении в основной топке. Иначе, когда слабый поток горячих газов смешается с холодным воздухом, его температура падает, как следствие — горение прекращается.

И второй существенный недостаток такой конструкции — на первоначальном этапе, когда печь ещё совсем холодная, через это поддувало в комнату может (и, скорей всего, будет!) попадать дым! (Оно, ведь, в верхней части находится).

Поэтому я решил сделать забор воздуха снизу, провести его через топку (подогреть) и подать в верхнюю камеру. Это и исключит задымление, и, что особо важно, позволит разогреть воздух. И ещё один плюс такой конструкции — раскалённый воздух создаст сильный конвекционный поток и его скорость подачи в камеру (как следствие, и количество) увеличится.

Подумав, я решил сделать воздуховод внутри топки с помощью моего самодельного трубогиба. Покопавшись в «металлоломе», выбрал отрезок профильной трубы, сечением 20х20 мм., и прокатал на трубогибе до диаметра, равного внутреннему диаметру колёсного диска:

Для того, чтобы подавать воздух прямо в верхнюю камеру, нужно согнуть верхние части под определённым углом.
Можно было, конечно, вырезать сектор, согнуть и приварить… Но я сделал проще и быстрее. Попались на глаза кусочки профильной трубы 40х25 с вырезанной одной стенкой (П-образные). Остались, кажется от изготовления садовой скамейки. Я срезал нижние стенки в концах моего «инжектора» (буду его так называть), сделав их тоже П-образными. Потом одел на них найденные широкие, выставил до нужного угла, обварил и отрезал всё лишнее:

С одной стороны сделал прорези, чтобы воздух подавался более равномерно:

Вот таким образом он будет подаваться именно туда, куда надо:

С подачей второго воздуха разобрались… Теперь нужно обеспечить его забор в нижней части.
Сделал я это вот таим образом, используя обрезок профильной трубы 50х25:

Осталось разместить инжектор в переднем диске (который с люком). Для этого в нижней части было прорезано нужное отверстие:

На этом этапе печку можно собирать. Приварил к передней части «ноги» из профильной трубы 40х25 («донором» послужили всё те-же длинные трёхметровые отрезки, по которым я когда-то тянул черновую стяжку). После чего я сварил заднюю и переднюю части между собой, и уже после этого приварил «ноги» и к задней части:

Теперь нужно изготовить заслонки для дымохода и для подачи второго воздуха. Для того, чтобы изготовить дымоход, мне пришлось купить метр стальной трубы, диаметром 108 мм. (Диаметр был задан размером выпускного колена).

Отступив 150 мм от края, я намотал на трубу полоску изоленты (легендарной синей не нашлось, к сожалению. Пришлось довольствоваться серой! Надеюсь, это не сильно скажется на качестве изделия )))). И отрезал кольцо по обеим сторонам намотки:

Длинный отрезок будет дымоходом, а из короткого и из кольца я изготовлю заслонку. Саму, собственно заслонку я вырезал из листовой стали 4мм (Остаток после изготовления люка):

Ось для неё — из шпильки М10 :

В трубе просверлил отверстия. Снаружи, при помощи ленточной шлифмашинки, зачистил участки с отверстиями до образования ровных площадок:

Установил заслонку внутрь, вставил её в прорези шпилек и приварил:

Вырезанное по изоленте кольцо разрезал надвое и приварил внутри трубы — это будут упоры для заслонки, являющиеся одновременно и ограничителями её поворота до девяноста градусов, и уплотнениями при её закрывании

Теперь нужно сделать «сальники». Потому как по опыту знаю, что холодный дымоход дымит через любую, даже очень маленькую неплотность.
Для этого, порывшись в запасах «нужного хлама», я отыскал несколько увеличенных шайб и кусок листового асбеста, из которого я вырезал два кружка по размеру шайб:

Была так-же найдена пружина, которую я распилил на две части:

Вот так и собрал уплотнения — в асбестовых кружочках проколол отверстия, плотно насадил их на торчащие с обеих сторон трубы шпильки , потом одел шайбы, пружины, ещё по одной шайбе, и зажал гайками. Теперь сжатые пружины будут плотно «обсаживать» асбест по шпильке (Для этого я в самом начале убрал закругление и сделал ровные площадки в этих местах трубы). Кроме того, пружины не позволят заслонке болтаться — можно будет её приоткрывать до любого положения.

В качестве рычага я использовал готовый рычаг от шарового крана (Я всегда разбираю на составляющие «убитые» краны — рычаги и «бабочки» иногда нужны, а из самих блестящих шаров получаются интересные подсвечники на Новый год. Даже дорабатывать не нужно — просто воткнуть свечку в отверстие тяжёлого шара))))

Так что, нужный рычаг у меня нашёлся:

Вот дымовая заслонка и готова:

Она была приварена к колену:

А над ней нужно сделать из оставшейся трубы дымоход. И он должен быть съёмным.
Для этого я отрезал от трубы ещё один отрезок, длиной 150 мм и разрезал его вдоль:

Разогнул немного, набил на трубу (примерно на 5 см) и приварил, вложив в образовавшуюся щель кусок полосы 25х4. (Примерно как раз и вошла. Чуть-чуть подпилил):

Теперь этим раструбом дымоход будет плотно одеваться на участок трубы над заслонкой. Для удобства установки/снятия я приварил два рычага-рукоятки из стальных прутов, нашедшихся в металлоломе:

Теперь сделаем заслонку для «второго воздуха». Она в моей конструкции не нужна — печь дыметь не будет, так как забор воздуха — снизу. Но я решил её сделать хотя-бы для того, чтобы плотно перекрывать «сквозняки», если печь не топится.
Саму заслонку я вырезал из обрезков , бывших когда-то оконным отливом:

Так как сама заслонка находится «под брюхом» печки, управление ею нужно вывести на «переднюю панель».
Для этого я использовал обрезок шпильки М4 и красивую гайку-набалдашник с такой-же резьбой, бывшую когда-то на рычаге дивертора в старом смесителе:

Всё. Печь почти готова. Я установил её к дымоходу, и протопил, чтобы испытать и, чтобы уничтожить заводскую краску на дисках. Выпущенную в дымоход трубу я уплотнил стекловатой, которая была у меня на стройке.

Испытаниями остался доволен. Как и ожидал, дожиг газов работает прекрасно. (Это легко услышать по гудению факела, которое появляется при открывании заслонки «второго воздуха» после того, как печь прогрелась.). При этом, рёбра, выведенные из топки наружу в верхней части накалялись до тусклого красного свечения, заметного в темноте. Их температуру мне измерить не удалось по причине того, что мой пирометр рассчитан только на 400 градусов. Но вся остальная печь прогревалась равномерно до 370-ти — 390 градусов. Относительно холодным (чуть меньше ста) оставался только люк. (Что и понятно — он вентилируется всасываемым через него воздухом и не имеет обширного контакта с открытым огнём).

Но и такая температура слишком высока. Нужно сделать интенсивный отвод тепла путём увеличения площади контакта с воздухом и увеличением потока воздуха.
Первую задачу я решил при помощи гнутых старых пластин, тоже бывших у меня в запасах:

Сверху я приварил вдоль две полосы, сделав в них нужные вырезы и положил на них одну из моих ржавых решёток. Она касается «покрасневших рёбер», и эффективно отводит с них тепло:

Кроме этого я решил сделать кожухи, которые направляли бы конвекционные потоки ближе к корпусу. Для их крепления по внешним бортам дисков я пустил несколько полос 25х4. А в нижней части сделал перемычку между ножками их профильной трубы 15х15.

Сами же кожухи я вырезал из обрезков кровельной «оцинковки», которые были местами уже с ржавчиной и никуда не годились больше:

Вот теперь уж точно всё!… Последний штрих — «причёсывание». Конечно, красить, как остальные мои поделки в сочетание синего и чёрного я не буду!)))). Был куплен баллон чёрной термоэмали:

Швы (где видно) немного подчищены. Гайки заменены на колпачковые. Снизу приварил решётки (чисто для красоты. Они ничего не дают)))). И вся конструкция была окрашена термоэмалью:

Теперь, даже при очень интенсивной топке, её температура очень-очень редко доходит до трёхсот градусов. Этого удавалось добиться только в уже хорошо прогретом помещении, продолжая интенсивно «кочегарить», держа заслонки полностью открытыми. Зато скорость, с которой печь прогревает помещение, существенно увеличилась.

И конвекционный поток над ней — тоже усилился. По крайней мере, когда хорошо разогреется, выпущенный из пальцев над печкой конфетный фантик взлетает вверх, что говорит об очень интенсивном теплообмене.

Вот так я увлёкся процессом, собираясь изначально сделать по быстрому временную «буржуйку». Но не жалею! Найду как использовать потом. Пока думаю, что, когда сделаю в сарае мастерскую, поставлю её там….

Зато, получил массу удовольствия от процесса. Даже, потратил один вечер после работы чисто на то, чтобы «посидеть, потопить печку» ))))

Источник: https://usamodelkina.ru/