ОКОПЫЕ СВЕЧИ- ВОГОНЬ ПЕРЕМОГИ...

Окопные свечи.

Окопным свечам уже больше века. Их делали ещё в Первую Мировую войну. Из консервных банок или обрезанных артиллерийских гильз, набитых газетами и тряпками и затем залитых смесью воска, сала, растительного и машинного масла...

Сегодня мы имеем возможность делать окопные свечи, имеющие стандартную конструкцию и предсказуемое качество при использовании, из легкодоступных недорогих материалов.

Технология изготовления.

Изготовление окопных свечей начинается с обновления в памяти школьных курсов физики и химии. Потому что важнейшей характеристикой окопной свечи является количество энергии (тепла), которую она отдаёт при сжигании.

Окопные свечи можно разделить на две группы по их целевому назначению - для приготовления пищи/обогрева помещения и для освещения. И здесь определяющим фактором будет количество тепла, выделяемое изделием в единицу времени.

Окопная свеча состоит из ТРЁХ частей - это банка, картон и парафин. И её качество зависит напрямую от того баланса, который нашли изготовители этой свечи.

Опытным путём установлено, что пропорция банки должна находиться между 1:3 и 1:2 (высота:диаметр). При соотношении более, чем 1:2 полного эффективного сгорания "топлива" не будет, при диаметре банки 10 см (стандарт), её высота не должна превышать 5 см. При погружении поверхности горения ниже 3 см от кромки банки (при диаметре банки 10 см), пламя значительно ослабевает из-за недостатка притока воздуха.

Для свечей, используемых для освещения это не важно.

Возвращаясь к школьным курсам естественных наук, вспоминаем о том, как происходит сам процесс горения...

Твердый или жидкий материал не горит в прямом смысле. Сгорает газообразная фаза горючего вещества. В обычной свече её фитиль – нитка или верёвочка, вплавленная в "тело" свечи выполняет не функцию "горючего материала", а служит "транспортом" для подачи расплавленного воска (парафина, стеарина) в зону горения, где расплав начинает испаряться и уже в газообразном состоянии принимает участие в окислительной реакции – сгорает с выделением энергии...

В качестве "фитиля" в современной окопной свече используется гофрированный картон, порезанный "поперёк" и установленный в банку в вертикальном положении. Существует два типа "фитиля" окопной свечи – звезда и спираль.

Фитиль "звезда" представляет собой 3-4 полоски жёсткого гофрокартона, имеющие в середине прорези на половину ширины. Эти "карточки" вставляются прорезями одна в другую и образуют звездчатую конструкцию, которая устанавливается в банку. Процесс горения такой свечи происходит по выступающим над горючим материалом краям "карточек". Такие свечи горят долго и ровно, оптимальное их использование в "буржуйках" или самодельных радиаторах, рассеивающих тепло. Это свечи для обогрева помещения или сушки одежды.

Фитиль "спираль" представляет собой гофрокартон, скрученный в рулон и установленный в банку. Жёсткий трёхслойный (ящичный) картон для такого фитиля непригоден. Используется двухслойный гофрокартон, применяемый в строительном деле для изготовления подложек под ламинат или паркет. Такой картон поставляется в рулонах, что облегчает его порезку на заготовки необходимого размера.

Спиральная намотка фитиля обеспечивает гораздо большую площадь испарения горючего материала, чем фитиль "звезда". Соответственно, в единицу времени может сгорать гораздо большее количество "топлива". А это значит, что при неизменной теплотворной способности (теплоте сгорания) горючего вещества, количество энергии (тепла), выделяемое в единицу времени, будет намного больше. Такие свечи пригодны для приготовления пищи. Две-три свечи, поставленные рядом, дают достаточно тепла, чтобы вскипятить 3-5 литров воды. Свечи со спиральной намоткой более устойчивы к ветру.

Опытным путём установлено, что плотная намотка картонной ленты во-первых, препятствует достаточному доступу воздуха, а во-вторых, снижает количество парафина, заливаемого в банку. Технология намотки "двойной спирали" #ВогоньПеремоги - из двух картонных лент разной ширины - обеспечивает достаточный приток воздуха в зону горения, а также экономию картона в 25 - 30% и, соответственно, увеличивает наполнение банки парафином на 30 - 35%.

Ширина базовой ленты на 5 мм меньше высоты стенки банки. "Армирующая" лента может быть от 1 до 2 см шириной, но не более половины от ширины базовой.

Узкая лента всегда размещается "внизу", а в верхней части банки образуется открытая спираль из широкой ленты

Такая свеча не теряет свой КПД до 80% времени горения, которое, в свою очередь, превышает время горения свечи с "обычной" (плотной) намоткой.

Опытным путём, для данного типа картона (два слоя, толщина 3 мм) найдена оптимальная длина лент: широкая - 115 см, узкая - 135 см (при диаметре банки 10 см).

Длина узкой ленты подобрана таким образом, чтобы последний виток создавал "ободок", который необходим для формирования зазора между стенкой банки и "базовой" (широкой) лентой. Этот зазор особенно необходим в при заливке парафина на холоду, при температуре воздуха ниже +5 градусов. Он обеспечивает адгезию парафина к лаку, покрывающему металл банки. Если такой адгезии нет, "отливка" после застывания будет выпадать из банки (парафин имеет достаточно большую термоусадку).

Можно увеличить зазор спирали, используя для намотки не две, а три ленты – одну широкую (базовую) и две(!) узкие (армирующие). В любом случае, для такого типа картона и такого диаметра банки, суммарная длина всех картонных лент равна 250 см.

Запальные фитили изготавливаются из узкой ленты. Заготовка запального фитиля изготавливается из узкой ленты, её длина составляет "две высоты банки + 8 см". Заготовка складывается пополам и "надевается" на широкую ленту в первом витке. Это не позволяет запальному фитилю выпасть из намотки. В готовой свече части запального фитиля легко раскладываются по её поверхности, что предотвращает их обрыв при упаковке и транспортировке.

Заливку следует производить расплавленным парафином при температуре от 80 до 120 градусов. При нагреве выше 120 градусов происходит закипание клея в картоне, что приводит к образованию множества газовых пузырьков, препятствующих пропитке картона парафином и заполнению спирали.

Заливку рекомендуется производить "за один раз", медленно, до краёв банки. После застывания парафин даст усадку таким образом, что картонная спираль станет видна и будет быстро разгораться.

Не следует "доливать" парафин так, чтобы в готовой свече (после остывания) он полностью покрывал спираль, а его поверхность была гладкой - такие свечи разгораются очень долго.

Внутренняя структура "отливки" выглядит так:

Топливо имеет не меньшее значение - это должен быть парафин, а не стеарин. Разница в теплотворной способности (теплоте сгорания) - 48 МДж/кг у парафина и 22 МДж/кг у стеарина - очевидна.

Источником парафина является склад компании поставщика, источником стеарина – супермаркет.

На сегодняшний день, средняя цена парафина со склада составляет 3000 Евро за тонну.

Средняя цена стеарина в супермаркете (в виде бытовых/праздничных) свечей превышает 12000 Евро за тонну. Разница ещё более очевидна.

Среди различных парафинов доступных на рынке, наиболее заслуживающим внимания представляется технический парафин, получаемый в процессе очистки (улавливания) дымовых газов на угольных ТЭС. Такой парафин обычно имеет маркировку FT-WAX.

Это хороший материал, имеет температуру плавления около 110 градусов, практически не коптит, как и большинство высокомолекулярных алканов, что положительно отличает его от природных восков (пчелиного или пальмового), имеющих, к тому же, меньшую теплоту сгорания (30 – 33 Мдж/кг). Обычно доступен FT-WAX производства Китайской Народной Республики, имеющий привлекательную цену, не превышающую 2000 за тонну.

Можно смешивать парафин и стеарин, но в пропорции 2 к 1, не меньше, чтобы не снижать теплотворную способность изделия слишком сильно...

Волонтер Москалiк

#товариствоукраїнськолатвійсткоїдружби