Thiết kế chi tiết bếp gas dùng nguyên liệu trấu

1 THIẾT KẾ CHI TIẾT BẾP GAS DÙNG NGUYÊN LIỆU TRẤU Phiên bản 1.2 Lượt dịch từ tài liệu Tiếng Anh, nguyên gốc tài liệu có thể tải ở đây Đây là tài liệu của ông Alexis T. Belonio, người Philippin, hướng dẫn chi tiết cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chi tiết thiết kế, phân tíchvề bếp gas dùng nhiêu liệu trấu. Bản dịch có thể tải từ đây: Người dịch: Nghĩa Lương. Email: vuzzan@gmail.com Phone: 0908594239 Mô tả Ngày giờ cuối Bản đầu tiên v1.0 - Phần chi tiết thiết kế 05/03/2011 Bản 1.1 – Mô tả nguyên lý, chi tiết từng phần 3/6/2012 9:43:53 PM Bản 1.2 - Giới thiệu bếp gas của ông Trần Bình 3/9/2012 11:46 AM 2 MỤC LỤC 1. Giới thiệu bếp gas nấu bằng nhiên liệu trấu .................................................................................................. 3 1.1 Hình ảnh .................................................................................................................................................. 3 1.2 Cấu tạo chính .......................................................................................................................................... 5 1.2.1 Phần thân bếp - phần hóa khí gas .................................................................................................. 5 1.2.2 Chân bếp - buồng chứa thải .......................................................................................................... 6 1.2.3 Quạt gió .......................................................................................................................................... 8 1.2.4 Đầu đốt gas phía trên ..................................................................................................................... 9 1.3 Điểm mạnh và yếu của bếp gas dùng trấu .......................................................................................... 10 1.3.1 Điểm mạnh ................................................................................................................................... 10 1.3.2 Điểm yếu ...................................................................................................................................... 10 1.4 Nguyên tắc hoạt động của bếp............................................................................................................. 10 1.5 Một số kinh nghiệm khi thiết kế .......................................................................................................... 11 1.6 Cách nhóm lửa bếp ............................................................................................................................... 12 2 Chi tiết thiết kế .............................................................................................................................................. 13 2.1 Giới thiệu .............................................................................................................................................. 13 2.2 Thân bếp................................................................................................................................................ 13 2.3 Buồng xả tro và đế bếp ........................................................................................................................ 14 2.4 Lưới giữ trấu và xả tro ......................................................................................................................... 16 2.5 Đầu đốt gas ........................................................................................................................................... 17 3 Chi tiết từng bước chế tạo ............................................................................................................................ 18 4 Bếp gas trấu của ông GS Trần Bình ............................................................................................................ 19 5 Bài viết, hình ảnh và video........................................................................................................................... 21 3 1. Giới thiệu bếp gas nấu bằng nhiên liệu trấu 1.1 Hình ảnh 4 hình 1: Hình 2 mẫu bếp-có và không có lưới bảo vệ 5 1.2 Cấu tạo chính Bếp gồm có các phần chính như sau: 1.2.1 Phần thân bếp - phần hóa khí gas hình 2: Hình ảnh bếp hình 3: Bếp S150 nhìn bên trong 6 - Đây là buồng đốt trấu chính, và tạo khí gas. - Đường kính từ 100mm tới 300mm tùy theo bếp to hay nhỏ. - Chiều cao ống từ 400mm tới 1000mm tùy theo người dùng muốn đốt trong thời gian bao lâu. - Lớp ngoài cùng là tôn mạ kẽm, độ dày chừng 18 gause - Lớp trong là lá thép không rỉ, độ dày chừng 20gause - Khoảng giữa 2 lớp dày khoảng 20mm, chứa chất cách nhiệt. - Chất cách nhiệt đơn giản là dùng tro bếp. Có thể trộn tro bếp và ximang với tỷ lệ 1:1 tới 2:1 là tốt nhất. Lớp cách nhiệt có tác dụng an toàn cho người dùng và giữ nhiệt cho buồng đốt bên trong. - Dưới cùng của thân bếp là lướt bằng sắt không rỉ, tác dụng giữ trấu cho thân bếp đốt đồng thời dễ dàng xả trấu thừa hoặc tro tàn sau mỗi lần nấu. Lưới này nối ra ngoài chân bếp bằng 1 tay gạt, để người dùng dễ dàng sử dụng. - Ngoài thân bếp, có thể có 1 lưới bao vòng, để tránh cho người dùng chạm vào thân bếp nóng. 1.2.2 Chân bếp - buồng chứa thải hình 4: Chi tiết buồng xả tro - đế của bếp 7 hình 5: Cửa xả và Van xả tro Figure 1: Tay cầm xả tro 8 Figure 2: Lưới thép không rỉ - Phần chân bếp dùng chứa thải tro khi trấu cháy. - Nó được nối liền với ngay bên dưới thân bếp - Có 1 cửa đóng mở để người dùng lấy tro, cửa này phải đóng kín trong quá trình nấu. - Cửa phải đóng kín, để cho không khí từ quạt gió không bị thoát ra ngoài. - 4 chân đế bằng cao su, để định vị cố định bếp. 1.2.3 Quạt gió hình 6: Quạt gió 9 - Quạt gió dùng để cung cấp không khí cho quá trình hóa khí gas của bếp. - Nó nằm ở chân bếp, ngay bênh cạnh buồng xả tro, và bơm không khí vào buồng này - Nó xử dụng quạt 3 cánh chuẩn, tốt nhất là 16W/200V 1.2.4 Đầu đốt gas phía trên 10 - Đầu đốt dùng để đốt khí gas sinh ra. Nằm phía trên cùng. - Nó gồm 2 vòng những lỗ có đướng kính 3/8 inch, cho phép khí gas đi qua. - Lỗ cấp khí phía trên, là hàng lỗ dùng để cung cấp không khí cho việc đốt khí gas ở đầu đốt. - Đầu đốt sẽ trộn lẫn không khí đi vào và khí gas dễ cháy, và đốt cháy ngay phía trên đầu đốt. - Bên trên đầu đốt, là giá đỡ để người dùng để nồi nấu phía trên. - Đầu đốt có tay cần để người dùng dễ dàng lấy ra khi cần đổ trấu vào, và sau khi nhóm lửa thì đặt vào lại. 1.3 Điểm mạnh và yếu của bếp gas dùng trấu 1.3.1 Điểm mạnh - Nhiên liệu trấu là rẻ, do đó tiết kiệm cho người dùng - Dễ nhóm lửa bằng những mảnh giấy vụn - Bếp không có khói. - Nếu 1 gia đình có khoảng 6 người, thì đủ dùng cho 1 bữa nấu ăn. - Kiểm soát ngọn lửa bằng điều chỉnh quạt gió. - Tro sau khi đốt có thể dùng làm vật liệu cách nhiệt tốt. - Có thể chạy quạt gió bằng acqui - Không lo cháy nổ, vì không dùng khí nén. 1.3.2 Điểm yếu - Không phù hợp với vùng không có trấu - Nếu dùng ở thành phố, thì phải có 1 doanh nghiệp cung cấp trấu. - So với bếp gas bình thường, thì việc nạp trấu và xả tro là khá bất tiện. - Nó cần 1 quạt gió để hoạt động, do đó khó khăn cho vùng không có điện. 1.4 Nguyên tắc hoạt động của bếp Nguyên tắc chính là đốt trấu với lượng ít khí oxy (đốt yếm khí), khi đó, không khí, hơi nước, carbon tro than, sẽ phản ứng hóa học và sinh ra khí gas dễ cháy CO, Hydro H2, Metan CH4. Khi điều khiển lượng không khí từ quạt gió, sẽ cho ra điều kiện tốt nhất để sinh khí gas dễ cháy nói trên. Gồm có: C + O2 = CO2 C + H2O = CO + H2 CO + H20 = CO2 + H2 C + CO2 = 2CO C + 2H2 = CH4 ( Metal) 11 Xem hình vẽ, trấu đốt bên trong lò theo 1 chuỗi như sau. Nhiên liệu được nhóm lửa từ trên cùng bằng những mẩu giấy vụn. Sau đó sẽ cháy từ từ theo từng lớp, qua vùng dễ cháy, và di chuyển dần xuống bên dưới với tốc độ khoảng 1cm đến 2cm / 1phút. Tốc độ cháy phụ thuộc vào quạt gió. Cáng nhiều gió, thì tốc độ càng nhanh. Khi vùng đốt di chuyển xuống, sẽ tiếp tục đốt cháy trấu thành than. Chính than nóng này, kết hợp với không khi từ dưới đi lên, sẽ xảy ra phản ứng hóa học, biến thành khí gas dễ cháy (CO, H2, Metan). Khí gas nói trên, sẽ bốc lên trên tới phần đầu đốt. Không khí ở lỗ phía trên, sẽ hòa lẫn với khí gas này, và một lần nữa, khí gas sẽ cháy ngay phía trên đầu đốt sinh ngọn lửa màu xanh. Điều chỉnh tốc độ quạt gió bằng nút điều chỉnh tốc độ, sẽ điều chỉnh được ngọn lửa phía trên đầu đốt. Sau mỗi lần nấu, gạt tay gạt lấy tro phí dưới chân bếp để xả tro. 1.5 Một số kinh nghiệm khi thiết kế - Nên dùng 1 acquy cho quạt gió nếu điện cúp - Một bếp có nhiều đấu đốt thì tốt hơn nếu cần nấu nhiều nồi - Nên thiết kế thêm bàn nấu ăn để nhìn gọn gàng - Thiết kể để việc đốt liên tục, nhiên liệu được châm thêm liên tục. 12 1.6 Cách nhóm lửa bếp - Nhóm lửa bằng cách xé giấy vụn, đặt lên phía trên bếp. Có thể dùng dầu hóa để nhóm nhanh bếp. - Sau đó, đốt giấy và bật công tắc quạt gió. - Đợi cho trấu cháy một tý, sau đó để đầu đố gas lên trên bếp - Cho bếp cháy khoảng 1 phút, sau đó, đánh lửa phía trên đầu đốt gas. Ban đầu, có thể ngọn lửa sẽ không có màu xanh. Điều chỉnh tốc độ quạt để có ngọn lửa màu xanh. 13 2 Chi tiết thiết kế Bếp này đuợc ông Alexis T. Belonio đặt tên là S150. Do đuờng kính phần trong bếp là 150mm. 2.1 Giới thiệu - Dùng khỏang 1kg trấu - Phần thân bếp chứa trấu cao 600mm, đường kính 150mm - Thời gian đốt khỏang 1 giờ. - Đủ nấu cho một gia đình 6 nguời ăn, 1 bữa ăn. 2.2 Thân bếp hình 7: Cắt ngang : Không vẽ đúng tỷ lệ, đơn vị là milimet mm 14 hình 8: Cắt đứng. Đơn vị mm 2.3 Buồng xả tro và đế bếp 15 16 2.4 Lưới giữ trấu và xả tro 17 2.5 Đầu đốt gas 18 3 Chi tiết từng bước chế tạo S150 Bước 1: Vẽ lên trên những tấm sắt lá và thép chịu nhiệt làm thân bếp, làm thân ngoài cùng, làm thân bếp bên trong, làm mặt bích giữa 2 thân trong ngoài,phần chân bếp, phần chứa quạt gió. Sau khi vẽ xong, thì cắt ra theo đúng thiết kế. Chỉ cho phép sai số ¼ inch Bước 2: Gấp hoặc gò lại những tấm sắt lá theo như yêu cầu. Với buồng chứa thải tro, xem kỹ chi tiết ở thiết kế. Tương tự cho phần đặt quát gió. Cuộn bên trong và thân bên ngoài theo đúng đường kính thiết kế. Bước 3: Hàn lại các bộ phận của buồng thải tro, chỗ đặt quạt gió, và dọc theo thân bếp trong và thân bếp ngoài. Chú ý hàn kín thân bếp đễ tránh nhiên liệu trấu bị tràn ra ngoài. Bước 4: Hàn nối thân bếp và buồng chứa tro theo đúng bản vẽ. Chú ý khoảng cách của thân bếp trong và ngoài phải đúng kích thước như nhau. Bước 5: Đổ tro trấu vào giữa thân bếp làm chất cách nhiệt. Có thể trộn ximăng và tro trấu theo tỷ lệ 1:1 đến 1:2 để đổ vào. Bước 6: Đóng không gian bên trong và ngoài thân bếp bằng mặt bích và hàn kín lại. Bước 7: Làm đầu đốt. Vẽ trước lên vật liệu theo thiết kế, Sau đó cắt theo đúng kích thước. Bước 8: Khoan các lỗ bên vòng trong và vòng ngoài của đầu đốt. Sau đó khoan các lỗ cho không khí. Bước 9: Cuộn lại các vòng bên trong và bên ngoài, sau đó hàn với mặt bích. Đảm bảo hàn kín để không thoát khí. Bước 10: Làm cửa của buồng thoát tro. Chú ý cửa phải kín. Bước 11: Cắt các lá sắt thép của các chân, tay cầmtheo đúng thiết kế Bước 11: Mài lại các mối hàn và các vết cắt. Bước 12: Sơn bề mặt, để khô qua đêm. Bước 13: Bắt quạt gió và dây điện. 19 4 Bếp gas trấu của ông GS Trần Bình Trên cơ sở bếp gas trấu của Belonio, giáo sư Trần Bình và nhóm cộng sự đã cải tiến, và cho ra kiểu bếp mới. Dưới đây là hình ảnh và thiết kế đơn giản 20 Video bếp hoạt động 21 5 Bếp gas nấu trấu liên tục Bếp S150 của ông Belonio và bếp Trần Bình đều có điểm yếu là không cung cấp trấu liên tục. Hiện tại, trên internet có hình ảnh về bếp liên tục (rice hush gas stove continuous) 22 23 Video bếp gas bằng trấu đốt liên tục, hình như của ông Belonio 24 6 Bài viết, hình ảnh và video Có nhiều bài viết nói về bếp này. Ở Việt nam có ông Trần Bình, đã cùng tác giả Alexis T. Belonio chế tạo ra 1 kiểu bếp khác rất Việt Nam. Các link Video xem hình bếp cháy ngọn lửa xanh Video bếp của ông Trần Bình Video bếp gas bằng trấu đốt liên tục, hình như của ông Belonio