Многофункциональная термическая камера (МТК)
Человеку, ведущему личное хозяйство, просто необходимы различные механизмы, агрегаты и приспособления, цель которых не только облегчить его труд, но и сделать последний более эффективным. При этом одни умельцы предпочитают прибегать к услугам узкоспециализированных «помощников», способных выполнять тот или иной вид работы, другие же стремятся сделать себе универсальных многофункциональных «помощников».
Я для себя предпочитаю разрабатывать именно универсальные установки и приспособления, поэтому вашему вниманию предлагаю одну из моих самоделок – многофункциональную термическую камеру (МТК), применяемую для:
– сушки грибов, ягод, фруктов, трав;
– копчения рыбы;
– выведения цыплят;
– термической обработки пчелиных семей;
– сушки древесины, склеиваемых изделий, обуви, одежды и т.п.
Моя МТК, можно сказать, создавалась постепенно. Так, сначала я сделал электротермовентилятор для подогрева погреба в наиболее сильные морозы. Потом возникла идея использовать этот вентилятор для сушки грибов, ягод, трав. Затем как-то после удачной рыбной ловли понадобилась коптильня. А когда стало накладно покупать цыплят да гусят, на базе МТК мною был сконструирован инкубатор.
До нынешнего вида моя МТК доводилась более 5 лет, но теперь к ее помощи я регулярно прибегаю почти круглый год, а летом МТК работает почти каждый день. Естественно, в процессе доводки МТК не все шло гладко, приходилось много экспериментировать, прорабатывать специальную литературу, производить необходимые расчеты. Зато теперь у меня одна камера вместо четырех самостоятельных установок. Замечу, что при описании конструкции МТК я не привожу некоторые размеры ее составляющих, ведь у каждого мастера свои требования и свои возможности. У меня размеры МТК «танцевали» от габаритов электродвигателя вентилятора.
В комплект МТК входят:
– относительно герметичная тепловая камера;
– электротермовентилятор;
– дополнительный источник теплоты;
– бытовая духовка;
– решетки, решетки-поддоны.
Тепловая камера
Собственно термическая камера состоит из каркаса, стенок, крышки, дна и дверцы (рис. 1 и 2). Каркас – это четыре бруска сечением 40x40 мм и длиной 140…150 см. Три стенки камеры изготовлены из досок толщиной 20 мм, которые сплачивают в четверть. Чтобы камера получилась более прочной и жесткой, к задней стенке прибивают две вертикальные рейки сечением 20x30 мм, предварительно промазав их с внутренней стороны клеем. Замечу, что наружные размеры камеры особого значения не имеют и зависят только от толщины примененных досок.
Рис. 1. Общий вид многофункциональной термокамеры (со снятой дверцей): 1 – брусок каркаса; 2 – направляющие для решеток; 3 – слой алюминиевой фольги; 4 – отверстие для термометра; 5 – клемма; 6 – труба с задвижкой; 7 – пластина из оргстекла размером 100х100 мм; 8 – медная трубка; 9 – отверстие для шнура; 10 – входная труба с задвижкой
Внутренние же размеры камеры мною выбраны, исходя из размеров подрамочной решетки, применяемой в пчеловодстве при борьбе с варроатозом. Эта решетка из анодированной проволоки представляет собой сетку с ячейками 2x2 мм, обрамленную со всех сторон алюминиевыми пластинами. Решетка довольно жесткая, не ржавеет, размер ее 465x465 мм.
Собирая камеру, имейте в виду, что с внутренней стороны поверхность камеры покрывают алюминиевой фольгой толщиной 0,5…0,6 мм. Дно желательно обить листовым алюминием толщиной 1 мм (более тонкую фольгу легко повредить при чистке дна). Внутреннюю поверхность камеры можно обить фанерой, ДВП и другими листовыми материалами, обеспечивающими герметичность камеры. Но у фольги перед ними есть ряд преимуществ, так как фольга химически нейтральна, легко моется и обеспечивает в камере равномерное распределение электрического потенциала при копчении.
Рис. 2. Многофункциональная термокамера без крышки (вид сверху): 1 – медная трубка; 2 – клемма; 3 – направляющие для решеток; 4 – пластина из оргстекла
Крышку также изготавливают из досок толщиной 20 мм, сплачивая их в четверть, и также изнутри обивают фольгой. Посередине крышки предусматривают квадратное отверстие размером 110x110 мм, а над ним устанавливают на рейках вытяжную трубу длиной 200 мм с задвижкой (рис. 3). В трех стенках трубы с внутренней стороны на расстоянии 30 мм от верхнего края с помощью циркулярки выбирают паз глубиной 10 мм для задвижки. Саму задвижку вырезают из листового гетинакса толщиной 2…3 мм (для исключения коробления). В крышке необходимо просверлить отверстие для ртутного термометра, а чтобы термометр плотно держался в отверстии на требуемом уровне, можно прибегнуть к помощи микропористой резины. Еще на крышке придется поставить клемму под отрицательный провод высоковольтного источника напряжения, который будет применяться при копчении рыбы. Под винт клеммы, который проходит доску крышки насквозь, с внутренней стороны устанавливают широкую шайбу, которая обеспечивает надежный контакт винта с фольгой.
Рис. 3. Общий вид вытяжной трубы с задвижкой
Посередине боковых стенок на расстоянии 150 мм от их верхнего края вырезают по отверстию размером 100x100 мм. Эти отверстия закрываются пластинами из органического стекла размером 120x120 мм и толщиной 6…8 мм. Пластины ставят на шурупы. В центре пластин делают отверстия диаметром 10 мм, в которые пропускают медную трубку. Концы трубки должны выступать за пластины на 100 мм, к одному из концов припаивают клемму для подключения положительного провода высоковольтного источника напряжения. В нижней части одной из боковых стенок делают отверстие для провода со штепсельной вилкой.
Дно изготавливают так же, как и крышку, входная труба у дна короче (150 мм) и задвижку располагают на расстоянии 50 мм от низа дна. На конце входной трубы предусматривают посадочное место для установки электротермовентилятора.
Дверцу сплачивают из тех же досок, обивают фольгой и крепят на правой стенке камеры с помощью рояльной петли. На дверце устанавливают ручку, сбоку ставят два самодельных крючка из проволоки диаметром 2 мм. Сверху и снизу к дверце прибивают рейки сечением 10x30 мм, прикрывая зазор между корпусом камеры и дверцей (рис. 4). К стенкам камеры с внутренней стороны укрепляют на шурупах направляющие (рейки сечением 20х30 мм) для сеток-поддонов. Верхние направляющие располагают на 100 мм ниже верха дверцы, нижние – на 50 мм выше ее нижнего края. Средние направляющие – соответственно между верхними и нижними (см. рис. 1).
Рис. 4. Конструкция дверцы: а и б – дверца в закрытом и открытом положении; 1 – рейки
Электротермовентилятор
Электротермовентилятор я сделал сам. Как я уже говорил, с него и началось создание МТК. Упрощенная конструкция электротермовентилятора приведена на рис. 5. Электротермовентилятор состоит из: корпуса, электровентилятора, нагревательного элемента и переключателей. У меня в наличии был электровентилятор типа УАД-22 (куплен в Москве на Птичьем рынке в 1990 году). Он состоит из электродвигателя с конденсатором, четырехлопастной крыльчатки и цилиндрического корпуса вентилятора, объединенных в жесткую конструкцию.
Рис. 5. Конструкция электротермооентилятора: 1 – нагревательный элемент (спираль из нихрома); 2 – фарфоровая трубка (изолятор); 3 – электровентилятор; 4 – тумблер; 5 – корпус
Корпус для своего электротермовентилятора я изготовил из листа одностороннего фольгированного гетинакса толщиной 2 мм. Вырезал из гетинакса две пластины размером 105x200 мм и две пластины размером 109x200 мм. С пластин снял почти всю фольгу, оставив только полоски шириной по 15 мм по длинным сторонам пластин. Собрав из пластин корпус, пропаиваю состыкованные полоски фольги (они расположены снаружи). Далее, чтобы обеспечить более высокую прочность соединения пластин, накладываю на место стыка пластин, то есть на полоски фольги, согнутые из медной заготовки толщиной 1 мм уголки с полками по 10 мм и припаиваю их к этим полоскам. Для повышения жесткости корпуса дополнительно обклеиваю стеклотканью (лентой), применяя эпоксидку.
Нагревательный элемент электротермовентилятора представляет собой нихромовую спираль (от электроплитки), укрепленную на двух фарфоровых трубках длиной 100 мм и наружным диаметром 6 мм. Трубки взяты из паяльника на 36 В (куплен также на Птичьем рынке). Из сталистой проволоки диаметром 1 мм согнул рамку со сторонами 105 мм, причем в процессе изготовления этой рамки надел на ее две противоположные стороны по фарфоровой трубке. Далее алмазным надфилем сделал на трубках по четыре насечки- канавки и закрепил на трубках в этих местах петли из нихрома диаметром 0,6 мм, между которыми и натянул спираль от электроплитки (рис. 6). Длину спирали и расстояние между ней и крыльчаткой вентилятора подобрал экспериментально, чтобы при включенном вентиляторе спираль нагревалась до темно-вишневого цвета. Омическое сопротивление спирали получилось равным 60 Ом, а мощность нагревателя составила 800 Вт. Рамку со спиралью прикрепил к гетинаксовому корпусу с помощью хомутиков на расстоянии 90 мм от крыльчатки вентилятора. Концы спирали с концами провода (он в стекловолокнистой изоляции) скрутил и сварил. На корпусе установил два переключателя (тумблеры ТВ-1). Вначале вместо этих тумблеров я применил сдвоенный клавишный выключатель, но через полгода контакты его обгорели.
Рис. 6. Конструкция нагревательного элемента: 1 – фарфоровая трубка; 2 – рамка из проволоки; 3 – крепящие хомутики
Схема включения электротермовентилятора (рис. 7) составлена так, что не позволяет включить спираль без включения вентилятора (во избежание перекала спирали). Во входной трубе камеры корпус электротермовентилятора крепят с помощью четырех винтов. И учтите, что размеры корпуса электротермовентилятора зависят от размеров отверстия входной трубы (или наоборот).
Остальные комплектующие МТК будут рассмотрены при описании соответствующих работ, выполняемых с помощью МТК.
Рис. 7. Схема включения электротермовентилятора: 1 – электродвигатель; 2 – нагревательный элемент; В1 и В2 – тумблеры
Сушка грибов, ягод, трав
Перед сборкой МТК необходимо тщательно подогнать корпус электротермовентилятора к входной трубе. Корпус должен вставляться в «окно» входной трубы с небольшим натягом, заходя в трубу примерно на 20 мм. В качестве упоров для корпуса служат гвоздики, вбитые в стенки входной трубы на расстоянии 20 мм от нижнего конца трубы (длина гвоздиков должна быть на 8…10 мм больше толщины стенки трубы). Вставив корпус электротермовентилятора во входную трубу до упора (до гвоздиков), в двух противоположных стенках трубы на расстоянии 10 мм от конца трубы делаем по два сквозных отверстия диаметром 3,5 мм, просверливая одновременно отверстия и в стенках корпуса термоэлектровентилятора. В дальнейшем в эти отверстия мы будем вставлять стальные штыри диаметром 3 мм, фиксируя тем самым термоэлектровентилятор во входной трубе камеры.
Итак, вставляем электротермовентилятор во входную трубу, закрепляем его там штырями. Открываем обе задвижки и закрываем при этом заглушками все не задействованные в процессе сушки отверстия. На сетки (подрамочные решетки) укладываем с зазорами необходимое сырье. Включаем электротермовентилятор. Процесс пошел. Открывая (закрывая) верхнюю задвижку, устанавливаем в камере нужную температуру. Через тот или иной промежуток времени (продолжительность промежутка вы быстро научитесь определять сами) на ощупь и визуально определяете состояние сырья и при необходимости меняете местами сетки. Дело в том, что на нижней сетке сырье сохнет быстрее. Температуру сушки можно регулировать, изменяя положение верхней задвижки, от 25 до 40°С.
Холодное копчение
Для коптильни на базе МТК еще понадобятся:
– печка-духовка – источник дыма;
– переходное колено от духовки до входной трубы;
– источник высоковольтного напряжения.
В качестве источника дыма я применяю обыкновенную электродуховку типа ЭП-1706 мощностью 0,8 кВт. В сеть духовку включаю через ЛАТР-2 или тиристорный регулятор напряжения.
Переходное колено (рис. 8) от духовки до входной трубы МТК изготовлено из оцинкованного железного листа. Входное сечение колена соответствует размеру окна духовки. Форма и размеры выходной части колена аналогичны форме и размерам корпуса термоэлектровентилятора, причем данная часть колена также фиксируется в трубе с помощью штырей.
Рис. 8. Так можно подсоединить к термокамере генератор дыма (духовку): 1 – духовка; 2 – переходное колено; 3 – фиксирующие штыри
В качестве высоковольтного источника (до 20 кВт) проще всего использовать высоковольтный блок телевизора с большим экраном. Можно изготовить и отдельную схему. Сейчас в печати появилось много подобных «малогабаритных» и достаточно безопасных схем (например, схемы питания для «люстры Чижевского»).
Перед началом копчения необходимо осуществить следующие операции:
– переходное колено вставить в входную трубу МТК и зафиксировать его там штырями;
– на противень духовки положить сухие чурочки (ольха, яблоня, вишня) размером 280x15x15 мм. Сверху можно бросить 3…4 чурочки размером побольше;
– другой конец переходного колена плотно вставить в окно духовки и замазать возможные щели глиной;
– камеру загрузить продуктами. Куски сала, мясо, рыба подвешивают к медной трубке с помощью металлических крючков, желательно из нержавеющей проволоки. Мелкую рыбу лучше насадить на шампуры из стальной проволоки диаметром 2 мм, а сами шампуры установить в приспособлении (рамке с колечками), показанном на рис. 9. Рамку проще всего изогнуть из алюминиевой проволоки диаметром 3 мм;
Рис. 9. Приспособление для подвески мелкой рыбы при копчении: 1 – шампур; 2 – рамка с колечками
– подсоединить к камере источник высоковольтного напряжения: плюс к клемме медной трубки, а минус – на корпус МТК;
– открыть на МТК обе задвижки.
Коптильня к работе готова. Теперь надо включить духовку, установив с помощью ЛАТРа напряжение 220 В. Минут через 30…40 из верхней трубы появляется дымок. Тогда включаем высоковольтный источник напряжения. Ждем еще 10 минут, затем уменьшаем (опять же с помощью ЛАТРа) напряжение питания духовки до 100 В, стараясь не допустить загорания в ней дров.
Для получения готовой и очень вкусной продукции придется еще раза два загрузить духовку топливом. Весь цикл копчения продолжается 2…2,5 ч. Конец цикла определяют по отсутствию дыма при включенном источнике высоковольтного напряжения.
Дополнительные советы:
– не забывайте о технике безопасности. Обязательно заземлите внутреннюю токопроводящую обивку камеры. Открывать дверцу работающей МТК разрешается только при выключенных источниках питания. Необходимо предусмотреть общий выключатель всей установки;
– температуру внутри МТК можно регулировать верхней задвижкой;
– чтобы проверить, продолжается ли процесс копчения, достаточно выключить источник высоковольтного напряжения. Если копчение идет нормально, из входной трубы должен пойти густой дым;
– если дрова сухие, даже можно иногда совсем отключить духовку, так как дрова продолжают тлеть и без подогрева.
МТК – инкубатор
При использовании камеры в качестве инкубатора необходимо изготовить:
– утепляющие пластины;
– дополнительный источник теплоты;
– систему поддержания постоянной температуры;
– поддон для размещения яиц;
- дополнительные сетки-поддоны.
В качестве утеплителя подойдет твердый пенопласт толщиной 20...25 мм. Из пенопласта вырезают пластины по наружным размерам камеры и крепят их планками размером 10x20 мм с помощью шурупов.
Дополнительный источник теплоты собран из 10 электрических лампочек на напряжение 220 В и мощностью по 10 Вт (рис. 10). Лампочки укреплены на рамке, собранной из реек размером 30x30 мм. Лампочки расположены на рамке в два ряда и зажаты между полосками из жести. Сверху на рамке укреплен лист железа толщиной 1 мм с прорезями для вентиляции, сделанными отрезным диском. К сети лампочки подсоединены с помощью многожильного провода, а так как лампочки снабжены цоколем ламп типа автомобильных, то провод к лампочкам я просто припаял.
Рис. 10. Устройство для дополнительного нагрева термокамеры, используемой в качестве инкубатора: 1 – электрическая лампочка (220 В; 10 Вт); 2 – полоски из жести; 3 – прорези для вентиляции; 4 – лист из кровельной стали; 5 – подставки для листа
Мною раньше изготавливались схемы для поддержания постоянной температуры на основе терморезисторов, полупроводников, контактных термореле. Но наиболее точной оказалась схема с ртутным контактным термометром типа ТК. Хотя и у него оказался недостаток – раздробление столбика ртути. У меня уже отказали два таких термометра. И нагревал я их, и охлаждал с различными скоростями. Но восстановить их так и не смог!
Для поддона-сетки для размещения яиц пришлось сделать рамку из реек сечением 30x30 мм и натянуть между двумя противоположными рейками на расстоянии 45 мм друг от друга отрезки капроновой лески диаметром 1 мм. Далее на рамке закрепил пластмассовую сетку от комаров, причем на «перемычках» из лески сетка лежит достаточно свободно, даже прогибаясь под собственным весом (рис. 11). Леску можно заменить и на проволоку диаметром 0,6…0,8 мм.
Рис. 11. Поддон-сетка для яиц: 1 – леска; 2 – сетка
Еще необходима сетка-поддон для размещения на ней емкости с водой для поддержания в камере необходимой влажности. Конструкция ее рамки такая же, как и у предыдущей сетки-поддона. А вот на рамке из капроновой лески диаметром 1 мм формируем теперь сетку с ячейкой 20x20 мм.
При использовании МТК в роли инкубатора ставим во входную трубу электротермовентилятор. Закрываем верхнюю и нижнюю задвижки. На верхние направляющие устанавливаем поддон с яйцами, ниже – поддон с емкостью с водой, еще ниже – дополнительный источник тепла.
Шнур питания последнего протягиваем через отверстия в боковой стенке, герметизируем отверстие, вставляем в крышку камеры термометр и фиксируем его так, чтобы нижний конец термометра был на уровне яиц. Закрываем дверцу, подсоединяем термометр к дополнительному источнику теплоты, включаем его в сеть.
Попутные замечания:
– прежде чем загружать яйца, необходимо проверить возможность поддержания в камере необходимой температуры (до 40°С), то есть оценить герметичность камеры и качество ее утепления. Манипулируя числом и мощностью электрических ламп, положением задвижек (желательно нижнюю и верхнюю задвижки держать чуть приоткрытыми), всегда удается установить оптимальный режим инкубации;
– для перестраховки лучше приобрести образцовый термометр и установить его рядом с ртутным контактным термометром;
– иногда полезно включать на несколько минут термоэлектровентилятор – для более интенсивной вентиляции камеры;
– здесь я не описываю весь процесс инкубации, так как о нем достаточно подробно рассказано в специальной литературе.
Термокамера в пчеловодстве
В принципе для обработки пчелиных семей подойдет уже упомянутый выше инкубатор, только еще надо будет сделать сетчатую кассету для размещения в ней пчел. Правда, в данном случае поддерживать постоянную температуру в камере не требуется. Необходимо только обеспечить обдувание пчелиной семьи теплым воздухом (45…47°С) в течение 15 минут. Причем воздух до такой температуры удается нагреть, включив уже известный дополнительный источник теплоты, или же установить на пути воздуха несколько 220-вольтовых лампочек мощностью по 75…100 Вт, ведь в основном температура нагрева определяется мощностью электротермовентилятора.
Сетчатую кассету для размещения пчелиной семьи делают из мелкой сетки с таким расчетом, чтобы ее было легко установить на сетку-поддон для емкости с водой (такая сетка применялась в инкубаторе). Боковые стенки выполняют из фанеры толщиной 10 мм, а к ним шурупами крепят переднюю и заднюю стенки, а также дно. Верхнюю съемную крышку подсоединяют к кассете с помощью мягкой проволоки. Распорками между боковыми стенками служат рейки сечением 20x30 мм. Кстати, саму кассету я изготовил из тех же подрамных сеток (рис. 12).
Рис. 12. Кассета для размещения пчелиной семьи: 1 – съёмная крышка; 2 – сетка
Учтите, прежде чем приступить к работе, нужно научиться поддерживать в камере температуру 45…47°С.
Перед началом обработки пчелиной семьи на дно камеры помещают бумагу, смазанную вазелином. В сетчатую кассету высыпают (выдувают с помощью пылесоса) пчел. Кассету закрывают и помещают в предварительно подготовленную и прогретую МТК. Время обработки 15 минут. В процессе обработки нужно 3…4 раза перевернуть сетчатую кассету во избежание образования клубка из пчел. «Прогретых» пчел возвращают в чистый улей.
К сожалению, я провел только одну обработку пчел в октябре месяце прошлого года, причем не положив на дно камеры бумаги с вазелином. Клещ осыпался, но его количество я не мог определить. Поэтому о качестве проведенной обработки я буду судить только весной; а всем тем, кто хочет повторить конструкцию МТК, рекомендую изготовить сетчатую кассету в виде цилиндрической конструкции с осью, концы которой установить в боковых стенках камеры. Это позволит, не нарушая тепловой режим обработки, вращать сетчатую кассету с целью более равномерного обдува пчелиной семьи.
Работа МТК в качестве сушилки для одежды, обуви и т.п. не требует особых пояснений.
Уважаемые умельцы! Главное – это идея, а воплотить ее в реальность способен каждый, применяя детали и материалы, которыми он располагает. Было бы желание!
Так что, за добрые дела с умелыми руками!
