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火箭爐制作過程

歸真園曾經有過一個火箭爐和一個面包窯。火箭爐是志愿者老白做的,用了大約半年后因為鐵皮燒爛不能再用了。面包窯在我們離開八號樓時敲毀了,因為老房東覺得在大門口放個怪物不吉利。

 七號樓的廚房里有個柴火灶,但因為太耗柴,除了蒸糕蒸饅頭以外,我們很少用它。平時基本上都是用電高壓鍋煮飯,用電磁爐炒菜。

 我們很想再做一個火箭爐和面包窯。但以前那個面包窯太費柴了,每次為了烤一塊面包,都要燒一堆柴才能把窯燒熱。不大適合日常家用,只適合做活動時用。

 我們很想做一個既可以炒菜,又可以烘烤面包,還可以烘衣服的多功能火箭爐,最大程度地利用熱能。然而,因為忙于其它事務,沒有精力去深入思考這件事,所以一直只是說一說而已。直到一五年底,因為想辦生活學校,我們終于決心動手真干了。

 我先參考老白做的那個火箭爐畫了個設計草圖。它是由爐體和炕兩個部分組成的。煙在爐膛上升,通過一個環形煙道進入埋在炕里的煙囪。

最初的設計圖

 但在這個設計里,我有幾點拿不準的地方:

一是爐膛的口徑與高度;

二是環形煙道需要做多大;

三是煙囪的大小。

 寶貴的信息

我覺得在動手之前一定要先把這些疑點澄清才行,所以就寫信向老白夫婦求助。老白對于火箭爐頗有研究,他的妻子賈玉梅一直在做樸門設計方面的翻譯工作。

 果然,賈玉梅很快就給我寄來一份火箭爐的電子資料。那是土団建筑專家

Ianto Evans和他的妻子LeslieJackson合著的Rocket Massive Heaters: Superefficient WoodstovesYOU Can Build,共一百多頁的pdf文件。

 我花了三四天的時間消化這份資料。在這份資料里,Ianto和Leslie用通俗易懂的語言敘述了火箭爐的發明緣起,毫無保留地描述了火箭爐的基本構造與原理,尺寸和比例,并詳盡地介紹了施工的每個步驟以及需要注意的細節,還有可能出現的問題及原因。

這份資料里所洋溢的那種慷慨無私的公益精神,還有專業而又平易近人的風格都讓我深受感動。

 原來我以前見到的火箭爐只是一種袖珍版本,真正的火箭爐包括進柴口、燃燒通道、抽氣爐膛,以及取暖用的炕體部分。爐體部分的核心是用磚砌的。燃燒通道和抽氣爐膛外面包一層隔熱的珍珠巖,以防止熱量散失。在這爐芯外罩著一個舊油漆桶。爐芯外壁與油漆桶之間有1.5英寸(相當于于3.75公分)縫隙作為環形煙道。空氣從進柴口進入,在燃燒通道中被加熱,在抽氣爐膛中上升,然后進入環形煙道,再進入煙囪,最后從出口排出。

 為了保持空氣流暢,進柴口、燃燒通道、抽氣爐膛,以及煙囪的橫截面積需要大致相同,至于環形煙道的厚度取1·5英寸,可能是個經驗值。另外油漆桶底與抽氣爐膛頂部之間要保留2-3英寸(相當于5-7.5公分)的空間,也是一個經驗值。

 這份資料像是一場及時雨,解答了我先前所有的疑問。我決定放棄自己原來的設計方案,采納書中更為合理的設計。只是還有一個疑點需要先澄清一下。書中的火箭爐烘焙、燒水和取暖的效果是毋庸置疑的,然而炒菜的效果如何卻沒有提到,而炒菜是我們想要的主要功能之一。所以,我決定按書中建議的用磚先搭個模型,點火試一下。

 第一個模型

爸爸和功銘去買回了磚和沙子。按照書中的圖紙和尺寸,我們很快搭好了模型。點火一試,發現爐膛抽氣的效果果然非常好。火在燃燒通道中呼呼地響,熱氣不斷地在爐膛中上升。然而,火焰遠遠達不到爐膛頂部。用鍋盛一點水放在上面,燒了很久都還不見沸騰。

 ‘’看來,這樣的構造用來炒菜是不實際的。’爸爸說出了我們大家心中的結論。

‘’‘試試看把柴直接塞到爐膛里燒效果怎樣。‘’爸爸又建議說。

 我們拆掉了進柴口,留下燃燒通道和爐膛。把柴直接放入爐膛中試了一下,火焰升得高一些了,但還不是非常理想。

第一個模型實驗

 那天晚上,我在床上一直思考怎樣能讓火焰升得更高些。傳統的柴火灶一般進柴口與通氣口是分開的,空氣從通氣口進入,通過一個爐蓖子吹入爐膛,使火燒得更旺。或許我們也可以采納這樣的構造,我心想。

 第二個模型

 第二天,我們拆掉第一個模型,又搭了一個進柴通道與通氣通道分開的模型,兩個通道的盡頭用一個爐蓖子隔開,讓空氣可以從通氣通道吹入爐膛。點火試了一下,效果還不錯。我們調整爐膛高度,直到火焰能舔著鍋底。我們就用這模型煮了一鍋湯面。

 第二個模型試驗

 修改后的設計方案

 于是,我根據第二個模型確定了設計方案,并畫了輔助施工的圖紙。

 修改后的設計方案

 整個火箭爐包括爐體和炕體兩部分。爐體部分由進柴通道、通氣通道、爐膛和環形煙道構成。進柴通道與通氣通道盡頭用爐蓖子隔開,使得空氣可以從通氣通道吹入進柴通道,起到鼓風的作用。

進柴通道、通氣通道和爐膛是用磚砌的。爐膛是內徑為17·5公分的方形,進柴通道內寬17.5公分,高12公分(橫立磚的高度)。通氣通道內寬也是17.5公分,高10公分(兩塊磚的厚度)。

 磚砌的內核外面包一層五公分厚的珍珠巖隔熱層。隔熱層用土団圍住形成爐芯。土団的厚度以穩固為準。

 爐芯之外是環形煙道,煙道厚3-5公分。外面是土団筑成的厚厚的爐壁。爐壁高過爐芯7

公分左右。爐壁的厚度主要取決于穩固性與空間大小。煙囪穿過爐壁與環形煙道相通,在炕體中迂回,最后將煙排出墻外。煙囪內徑為20公分。

施工――砌磚

確定了設計方案,我們就開始動工了!由于我們都沒有施工的經驗,怕尺寸弄不準,我特意用一大張紙畫下1:1

的俯瞰剖面圖,照著砌磚和筑土団。

我們用的灰漿也是用粘土和沙和的。書中給的比例是一份粘土,四份沙。我們的粘土中含有一些沙,所以我們只用了三份沙。

逸丹和素華負責和灰漿。一開始和時,感覺都是沙。我們心里都在打鼓,到底這灰漿有沒有粘合性?但越踩越均勻,最后竟然踩出一堆完美的灰漿。如果預先不知道,都會以為那是水泥灰漿呢!

逸丹和素華在踩灰漿

 有了灰漿,砌磚的工作就快了。功銘比較有砌磚的經驗,爸爸就讓他幫忙按照尺寸砌爐膛、進柴通道和通氣通道。一個上午不到的工夫就完成了。

 安爐蓖子還有點小插曲。我們發現買現成的爐蓖子空隙太小,容易堵塞。但是,要買到大小合適,同時空隙也合適的爐蓖子還真不容易。而且要網購又要耽誤幾天的工夫。我和爸爸經過一番討論,最后想出一個完美的解決方案:就是用幾根馬釘來自制爐蓖子!先將馬釘敲直,再將它們一根根擺好,再砌上磚。這樣空隙大小就隨我們調整了!


用馬釘自制的爐篦子

 功銘在用磚砌爐體的核心部分–爐膛、進柴通道和通氣通道

 磚體部分完成時的樣子

 接下來是要在磚砌的內核外包珍珠巖隔熱層。以前從沒見過珍珠巖,沒想到竟然有這樣泡沫一樣的巖石!由于珍珠巖沒有粘性,是散的,必須先筑好外圍的土団圍護,再把珍珠填入才行。我們先把磚塞在需要填珍珠巖的位置,再在外面筑土団。筑到磚的高度,再把磚抽出,填入珍珠巖夯實。我們先把珍珠巖與粘土泥漿相拌,直至它們可以成團,這樣才能夯實,不然它們會像泡沫微粒一樣壓都壓不緊。

筑爐芯花了兩三周的時間!筑完,等土団干一點了,才把外圍的模型拆除,然后用灰刀和鏟刀把土団削成形!這是最讓人激動和開心的一個步驟了!因為,隨著一刀一鏟的刮削,作品的樣子漸漸就呈現出來了!昨天看上去還是那么丑陋粗糙的東西,但經過這么一刮削就變成一件可愛的作品了!多么神奇!

 (在磚砌的爐膛外填5公分厚的珍珠巖隔熱層)

 

土團的爐芯筑完后還需要刮削


爐芯完成時的樣子。

 施工――爐壁

爐芯完成后就開始做爐壁了。在書中爐壁是用一只倒置的廢油桶做的,外圍視需要可以用土団包裹,也可以就那么裸露著。

因為不知道到哪里可以買到廢油桶,另外即使買來了也沒有切割機切割到合適的高度。我怕拖延時間錯過這次動工的機會,所以決定直接用土団來做外壁。

這需要解決一個技術問題,就是如何在爐芯與外壁之間留3-5公分的縫隙作環形煙道。

 我選了一些粗細差不多3-5公分的竹子,將它們綁在爐芯周圍,外面再綁上一層硬紙皮。然后在外面壘土団。


在爐芯外綁竹子和紙皮來做環形煙道的模型

 在竹子和紙皮做成的環形煙道模型外筑土團做爐壁

 由于地里還有許多活需要做,我們只能趁雨天的時候做火箭爐,所以進度比較慢。又花了兩周的時間才把外壁壘好。

 又等了很多天,等到土団外壁堅硬一些了,才把竹子和紙皮抽出來,用刮刀把內壁削平整,使環形煙道保持通暢。

 土団外壁外面的模一直到炕體做了一半才拆除。削刮一番之后,爐體的模樣就顯出來了。看上去厚重樸實,頗有點土団建筑的味道呢!

 施工――煙囪

 煙囪采用什么材料,讓我們頗費了一番心思。書中采用的是不銹鋼煙管。但我詢問了一下,無論是新的還是舊的不銹鋼管價格都不菲,更不用說內徑還要20公分!我在網上查了煤爐專用的白鐵皮煙管,價格要低得多,但聽說用一兩年后就會破損。最后,無意中在淘寶網上看到一種帶鋼絲骨架的鋁箔油煙管,口徑有20公分的,長度有1-9米的規格任選,覺得正合我們的要求。因為鋁箔雖然容易刮破,但埋在土団里就不用擔心。另外有鋼絲骨架撐著,加上土団干了之后也會很堅固,所以也不用怕被壓壞。于是我們買了6米規格的管,只花了70元錢!想想同樣規格的不銹鋼管恐怕要花七八百元錢,我著實為我們找到如此省錢的辦法而感到慶幸!

 煙囪是與環形煙道相通的,所以開口一段要埋在爐體外壁里。其余部分則埋在炕體體里。

 由于煙是從環形煙道進入煙囪的,接口下方難免會堆聚一些灰,所以在煙囪開口下方留了一個觀察和掏灰用的小洞。

 煙管在炕體里來回一趟,然后伸出墻外。書中提到煙囪出口處需要有防止風倒刮入煙管的措施。可是,買現成的煙囪防風帽吧,找不到可以配得上我們那20公分煙管的。買油煙機專用的止逆閥吧,又太貴了,而且國內規格最大的也只能配到18公分的管子。最后,我們想到犧牲一只不銹鋼碗,四圍鑿上洞,倒扣在煙管出口處。

 施工――安爐面

 由于書中采用倒置的油桶做爐壁,油桶底自然就成了爐面。但我們的爐壁是用土団壘的,就需要一塊鋼板架在爐壁和爐芯上作爐面。

 

由于爐壁高過爐芯6-7公分,我們在爐膛開口的四個角落墊了四塊磚塊,然后把鋼板架在磚塊和爐壁上。這樣熱氣和煙就可以從爐膛出來,流入爐面與爐芯之間的空隙,再流入環形煙道,然后進入煙囪。

 我們所在的鎮上沒有鋼板,爸爸特意到隔壁鎮上找到一家賣鋼板的店,切了一塊鋼板,還請店里幫忙在鋼板當中按我們的尺寸挖了一個圓洞。

 安放好鋼板后,再在鋼板四周壘土団,壓住鋼板,并與爐壁相連形成灶臺。

經過一番打磨整個爐體的樣子看上去相當漂亮呢!

 試燒了幾次,發現爐膛里的熱氣沖上來,會把鋼板微微拱起,造成壓在鋼板邊上的土団出現裂縫。

我們在裂縫處鋪上一圈紙皮,又在上面壘了一層土団,又試燒了幾天,裂縫不再出現了。

 要是用油桶的話就不會有這些麻煩了!而且壘爐壁也會更好壘些,不需要用竹子紙皮什么的來做模了。

 施工――筑炕

 筑好爐體外壁,趁等土団晾硬的時候,我們就開始做炕了。

 本來打算炕體全部用土団做的,但那時志愿者只剩逸丹和小陳兩個人,泥巴全靠小陳從地里挑到路上,再用手推車拉回家,十分辛苦。為了節省泥巴,我們決定炕底用磚壘一層,上面鋪一層珍珠巖隔熱,再放上煙囪,這樣煙囪的熱量就不會散失到地板上了。

 我們鋪好珍珠巖后,用土団薄薄地蓋上,再在上面鋪煙管。然后用比較稀軟的土団塞在煙管周圍,將煙管包住。周圍再壘土団,直至將煙管完全埋起。

我們先用稀一點的土團塞在煙管周圍,等堅硬了再壘土團。

 剩下的工作就是把炕面修平整。我們先前拆除外圍的磚頭模型,然后把整個炕體削刮打磨到滿意為止。


炕體完成時的樣子


全部完工時的火箭爐

施工――完善

最后,我們到房外,把鑿好洞的不銹鋼碗倒扣在煙囪的出口。這可不是一件容易的事!因為煙囪出口四周的墻體比較脆弱,不能直接敲鋼釘。多虧新來的志愿者李明樹想了個好辦法:將三根木板條釘在墻上,把碗卡住固定在出口處。我們倆費了好大的勁才把三根木板條釘牢。

釘完之后,頓感全身輕松!因為整個火箭爐工程終于完成了!

我們還把爐壁和爐面不平整的地方用稀泥漿又抹了一遍,直到表面發亮。

用不銹鋼碗做的止逆裝置

 費用

 這次做火箭爐我們總共花了640元錢。其中:

磚花了80元。200塊磚用得還剩三四十塊磚。

沙花了160元。一立方米的沙差不多都用完了。

煙管買的是帶鋼絲骨架的鋁箔煙管,6米長,花了70元。

珍珠巖用了4袋,一袋17.5元,共70元。

鋼板花了260元。如果用舊油桶的話會省將近200元錢。后來我們聽說舊貨店有舊鋼板賣,也便宜得多。不過舊鋼板上銹跡斑斑,自然不如不銹鋼板那么光亮。

 總結

雖然,我們在從設計到施工過程的每個環節都盡了最大的努力,但我們還是因為缺少動手的經驗犯了一些錯。

 比如:如果采用廢油桶做爐壁不但可以省下買鋼板的錢,而且能使做爐壁的工作減少很多麻煩。

另外,我們在做炕座之前沒有注意先把地面整水平,結果后來炕座就很難調水平,以致煙囪也沒有放水平。

還有,煙囪出口開得略高了一點,甚至高過了煙囪體。本來煙囪出口要略微低于煙囪體的,可以防止臟物污水倒流入煙囪。

但即便如此,這次做火箭爐是我有生以來做過的第一個工程!因為沒有做過,只有資料做參考,所以對我們大家都是一個挑戰,也是一次滿有收獲的學習機會!

 我是個動手能力非常差的人,但這次做火箭爐卻讓我品嘗到手作的快樂。我喜歡每天早晨晨禱時為做火箭爐的事求主賜智慧;也喜歡禱告之后在頭腦中細細地思考和想象當天要完成的工作的每一個細節。我喜歡為了買到牢靠而又省錢的煙管而不懈地搜索,直到找到最合用的管子;也喜歡自制止逆裝置時的絞盡腦汁。我喜歡靜靜地壘土団時專注以致忘卻一切煩惱的感覺,也喜歡削刮和打磨土団造型時那種創造的驚喜和成就感。總之,這次火箭爐工程是一次愉快的經歷。我深深體會到手作對人智力與靈性發展的益處。我體會到習于手作的人容易發展出精密、嚴謹的作風,以及堅定的意志和踏實的品格。所以家庭和學校當多多鼓勵兒童參與手作活動。

 這次做火箭爐也使我們積累了一些踩土団和壘土団的感性經驗,這在將來我們蓋土団房時會是很有用的。

 另外,火箭爐是一件集體合作的作品,讓我們學會默契配合,互相支持。這樣的合作是多么令人愉快并富有成效啊!

 感謝爸爸從頭到尾的全力支持與鼓勵。我們需要磚和沙,他就去買來,需要鋼板,他就不顧寒冷去滿街找。沒有他的支持與鼓勵,我想我們可能連頭都開不了。

 也感謝志愿者們不辭辛苦的配合。特別是小陳,從田里挖粘土和運土主要是靠他。還有逸丹,是從頭到尾參與最長時間的志愿者。她對于踩土団、壘土団、和珍珠巖這類費時間而又單調的工作總是不厭其煩。還有最后來的志愿者李明樹,雖然來得晚,卻剛好在別的志愿者都離開時及時趕來,協助我們完成掃尾的工作,使整個火箭爐工程在年前圓滿完工。

 其他志愿者,如:素華、亞洲、小黎、小平,雖然參與的時間不長,但也都盡力相助了。還有功銘不但幫我們用磚砌了爐體的核心部分,而且及時從家帶來鉆墻打洞的工具,幫我們打了煙囪出口的洞,還用切割機幫我們把鋼碗鑿洞,做止逆之用。

更應感謝促成一切美事的天父,天天賜給我們聰明智慧和友愛團結,來完成這整個火箭爐的工作!

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