Туристская практика предложила много различных печек, начиная от «универсальных» — типа печи-кухни (упрощенный вариант нансеновской кухни, приспособленный для дров) и других вариантов этого плана до самых простых облегченных конструкций. Достоинством печек первого типа их авторы считали возможность одновременного использования для отопления палатки и приготовления пищи, что, кстати, повлекло за собой сложность конструкции, громоздкость, большой вес, неудобство для переноски в рюкзаке. А нужны ли подобные печки вообще? Ведь приготовить пищу в лесной зоне быстрее и легче на костре, у которого к тому же можно одновременно обогреться и подсушить вещи. Так что в одном назначении печки отпадает необходимость, и все, что конструктивно делалось для этой цели, оказалось лишним. Именно поэтому туристы отказались от таких «комбайнов».
Взамен появились печки облегченного типа только для отопления палатки. Все многообразие их можно условно разделить на следующие группы: по форме — прямоугольные, круглые, овальные; по готовности к использованию — собранные (сваренные, склепанные), складные и разборные; по способам установки — на ножках или подвесные; с горизонтальным или вертикальным расположением корпуса и укладкой дров; с приспособлением для увеличения теплоотдачи и уменьшения вылета искр; сочетающие функции обогрева и приготовления пищи.
При конструировании и изготовлении печек необходимо учитывать хотя бы основные, известные из курса теплотехники теоретические предпосылки.
1. Процесс горения состоит из прогрева топлива с испарением влаги и выделением горючих веществ, что происходит при температурах соответственно до 100° и 200—400°С, воспламенения и горения топлива и горючих веществ.
|
|
|
| Рис. 19. Варианты камер догорания: а — с вырезом в вертикальной перегородке; б — с горизонтальной перегородкой; в — с Двумя горизонтальными перегородками; г — с системой колен. 1 — перегородка; 2 — камера догорания; 3 — направление потока горячих газов; 4 — вырез в перегородке; 5 — поддон. |
2. Теплообмен между печкой и окружающей средой осуществляется за счет лучистой энергии и конвекции. Мощность теплового излучения, играющего первостепенную роль в теплообмене, зависит от температуры нагрева печки, материала, из которого она сделана, и ее площади. Интенсивность теплообмена конвекцией в основном определяется формой печек, а также изменением направления потока горячих газов за счет установки перегородок, образующих камеры догорания (рис. 19). Немаловажное значение для величины теплоотдачи имеет угол наклона трубы. Например, если коэффициент круглой трубы, поставленной вертикально, принять за единицу, то при угле около 30° теплоотдача этой же трубы будет в два раза больше. Теплоотдача конвекцией у цилиндрических печек больше, чем у прямоугольных, поскольку в последних образуются застойные зоны с малым теплоотводом. Цилиндрические тела обтекаются воздухом с большей скоростью, вследствие чего с «теневой» стороны цилиндра образуется зона высокой турбулентности, способствующая интенсивному теплоотделению.
3. Теплообмен за счет теплопроводности можно не учитывать ввиду незначительной величины палаточных печек.
Лучшим материалом для изготовления печек является жароупорная сталь толщиной 0,3—0,5 мм, а для труб —0,1—0,2 мм.
|
|
|
| Рис. 20. Смонтированные печки: а — с горизонтальной, б — с вертикальной загрузкой дров. 1,2 — поворачивающиеся и вынимающиеся ножки; 3 — металлическая (асбестовая) Подставка под печку; 4 — крышка; 5 — поддувало |
Печки желательно ставить на дюралевые листы, в которых заранее просверливаются отверстия для ножек, или на асбестовую (кварцевую) ткань.
Положительное свойство жестко смонтированных печек (рис. 20) — постоянная готовность к эксплуатации, недостаток (правда, несущественный) — они занимают много места в рюкзаке.
|
| Рис. 21. Жестко смонтированная печка-волокуша: 1 — гнезда для съемных ножек; 2 — ребра жесткости; 3 — кольца для потяга; 4 — отверстие для трубы диаметром 70 мм; 5 — заслонка; 6 — съемные ножки. |
Оригинальная разновидность такого типа — печка-волокуша (рис. 21), удлиненному корпусу которой с одной стороны придана обтекаемая форма. Такую печку используют во время движения для транспортировки негромоздких вещей (консервов, топоров и др.). Ее конструкцию предложил В. Зайцев из г. Каменска-Уральского.
|
| Рис. 22. Разборная круглая печка: 1 — цилиндрический корпус; 2, 3 — передняя и задняя крышки; 4 — сетчатый колосник. А — крепление скосов к крышке; Б — соединение цилиндра с крышками; В — крепление верха крышек «лягушками». |
Разборная круглая печка (рис. 22) состоит из металлического листа, согнутого в цилиндр, двух крышек и поддона. Обе крышки с внутренней стороны имеют скошенные выступы А — с их помощью обеспечивается плотное прилегание цилиндра к крышкам. На одной крышке крепится патрубок для вытяжной трубы, на другой — дверца. Крышки снизу соединяются с цилиндром с помощью штифтов Б и удерживаются сверху защелками В. Поддон изготовляется в виде решетки с ячейками 20Х20 мм из проволоки диаметром 1—1,5 мм. Преимущество такой печки — возможность разобрать ее и свернуть в неемкие упаковки, укладывающиеся в боковой или центральный карман рюкзака. При некоторых навыках один человек успевает собрать печку раньше, чем устанавливается палатка. Сборка на морозе производится обычно в рукавицах.
|
|
|
| Рис. 23. Складная печка на шарнирах: а—общий вид печки (слева—взаимное положение шарниров и стенок); б—печка в сложенном виде. 1—шарниры; 2—стенки печки; 3—торцы. |
Складная печка на шарнирах (рис. 23) может складываться по принципу параллелограмма или в менее емкую упаковку. Торцы печки соединяются со стенками шарнирами или с помощью штырьков. При изготовлении печки необходимо сохранить рекомендуемое взаимное положение петель и стенок, что обеспечивает компактное складывание печки. В качестве шарниров используются рояльные петли.
Отличительная особенность другой круглой разборной печки («СТС», с. 57) — кроме отопления палатки на ней можно быстро приготовить пищу при небольшом расходе дров, а это очень важно, когда часть, маршрута проходит по безлесным участкам.
Трубы к печкам всегда были предметов пристальной рационализаторской туристской мысли, и над их совершенствованием потрудились немало. Сначала применялись обычные составные трубы, потом появились телескопические и наконец — «труба-лист», самое примечательное туристское изобретение! Для такой трубы используется стальной лист толщиной 0,1—0,2 мм и шириной 400 мм. Наружный конец трубы должен отстоять от ската палатки примерно на 0,7—1 мм, что вместе с коленом существенно уменьшит поток искр, падающих на палатку. Труба должна выходить из палатки с наклоном в подветренную сторону.
|
| Рис. 24. Трубы из длинных стальных листов: а — свернутых по длине листа; б — свернутых в виде спирали. 1 — кольца (обечайки); 2 — часть, отрезаемая для выравнивания краев; 3 — взаимное перекрытие спирали. |
На свернутый по длине в рулон лист надеваются кольца (обечайки). Если ширины листа недостаточно и нельзя сделать такую трубу, то ее сворачивают в виде спирали, закрепляя так же, но несколько чаще, кольцами (рис. 24, а, б). На наружном конце трубы помимо наружного кольца внутрь вставляют обечайку — труба расклинивается и становится жесткой. Наружную обечайку можно совместить с коленом, которое делают по упрощенной развертке.
Искрогаситель-экономайзер («СТС», с. 60) состоит из двух коробок с отверстиями в боковых стенках для выхода продуктов сгорания.
Как показывает опыт зимних походов, некоторое увеличение веса «печного хозяйства» с лихвой возмещается возможностью многократного (без ремонта) использования дорогостоящих зимних палаток.