【裝備】認識登山爐具

發表於2015/06/15
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編按:以下內容摘自花蓮縣山岳協會鄧本民先生所彙整的文章,僅供登山健行者參考。

 

登山爐具介紹

炊具可概分為爐具及鍋具兩大類,在中國的煎、煮、炒、炸的飲食文化裏佔了很重要的地位。當然在家裡弄什麼都容易,要將它們帶到山上去,那可就要費一番功夫,總不能隨便就扛一個十來公斤的瓦斯桶及快速爐上山吧。

還好時代科技都在進步,目前為野外活動設計的輕巧炊具種類也非常多。如果您非常喜好野外活動,的確應購置一支個人的爐頭,但如何能讓它們發揮最大的效用呢?另外團體要準備的爐具和個人又有什麼不同,下列將先依爐具、燃料之基本構造原理做介紹及分類,並提供適用之場合,最後依市面上產品特性做分析,以供團隊在選擇炊具時的參考。

 

一、爐具、燃料的基本運作原理及構造

爐具是種燃燒的裝置,而燃燒是一種激烈的氧化作用,要有猛烈的燃燒當然要有大量的可燃氣體供給。瓦斯在常溫常壓下為氣體,將其由燃料罐釋出時自然轉變成氣體,所以在一般環境下它並不需要汽化裝置;但是像煤油、汽油之類的燃料在常溫常壓下呈液態,要轉換成可燃氣體時,汽化裝置顯得相當重要,而其設計之良窊直接影響油爐之燃燒能力及操作性能。

由於液體要變成氣體時必須吸收熱量,導致未蒸發的液體溫度降低而不易再蒸發。所以通常都是將某一段輸油管路做成作汽化裝置,並令其繞過燃汽器,以便吸收爐子燃燒時所產生的熱量,以使汽化、燃燒的動作一氣呵成。其過程如下:

燃料(油)罐→輸油管路→油量控制閥→汽化裝置→燃氣控制閥→噴嘴→燃汽爐→燃燒。 

由此觀之燃料實在是決定了爐具的主要構造,所以對於燃料的認識有其重要性。登山爐具及燈具的燃料有煤油、白汽油、酒精及瓦斯等四種,其中瓦斯又以丙烷及丁烷為主。

上述燃料皆為碳氫化合物,因其化學分子式不同,故有其不同的化學特性(請參考下表),當然在售價上也有很大的差異,其中煤油最便宜;去漬油次之;丁烷又次之;而丙烷的價格較高。在了解各式燃料的特性後,由於目前國內市面上的爐具多為瓦斯爐及汽化爐,我們將只介紹這兩類的爐具。

燃料分析

燃料種類

沸點(℃)

熱量(Kcal/Kg)

液化壓力

煤 油(Kerosene)

200~300

10000

常溫下為液態

白汽油(Gasline)

30~60

10300~11000

常溫下為液態

酒 精(Ethanol)

78

6500

常溫下為液態

丁 烷(Butane)

-0.5註*

11600

 15℃時2Kgt/c㎡

丙 烷(Propane)

 -42.1

11750

15℃時7Kgt/c㎡ 

註:丁烷沸點高,低溫時不易揮發,也是上高山時要帶所謂 *高山瓦斯* 的原因.高山瓦斯其實就是混合丙烷之丁烷,成份由15%~30%不等。在高山低溫時丙烷最先點燃,然後釋放熱量由爐頭傳至瓦斯罐,加熱罐內丁烷,而後丁烷吸熱變成蒸氣再噴出.

目前野外用瓦斯爐所使用的瓦斯成份,主要有丙烷及丁烷兩種。丙烷的液化及儲存壓力較高,必須使用厚重的鋼瓶收容,所以它大多用於家庭或露營場。丁烷的液化壓力較可以低採用較輕簿的容器,比較適合野外使用,但在嚴寒地區,純丁烷的瓦斯會有火力不足的現象,這是因為丁烷在-0.5℃時液化壓力降至一大氣壓力,此時丁烷將被困在容器內出不來,如果溫度持續下降,那麼內壓會持續下降,瓦斯罐便會吸入空氣以保持壓力平衡,此時想要把丁烷從容器內釋放出來只有兩種方法,其一就是將其加溫使提高內壓至大於外面的大氣壓力;其二就是將它帶到高海拔的地方(氣壓較低)使外面的大氣壓力小於容器內的壓力。兩者配合運用時,其效果是相乘的。

其實這也說明了為何丁烷的瓦斯爐能成功的使用於喜瑪拉雅山區的原因,根據丁烷的特性,大約每提高1000公尺相當於對瓦斯加溫3℃,所以對於3000公尺的高度而言其臨界點大約在零下9℃。

為了將瓦斯的臨界使用溫度往下推,目前登山用的瓦斯大都採用丙、丁烷混合的作法,混合的比例會牽涉到容器的耐壓強度及燃料的適用場所各廠家或有不同。

為適應不同場合及狀況,瓦斯罐的大小也有多種不同的型號,計有100、200、250及500等數種,其中最常用的是250這一型號,其淨重為207g、容量為367ml,此與PEAK Ι所設計的油箱容量為347ml是出於相同的想法。

瓦斯罐重新充填的問題很普遍,因為市售的丁烷價格與原廠的瓦斯(丙、丁烷混合式燃料)實在相差太大,但仔細觀察所有的瓦斯容器除了家用的瓦斯桶外,所有瓦斯容器皆標明了不可以重新充填的警語,因為用過的瓦斯罐難免會有些損傷,其安全係數已不如出廠時的標準,所以為了確保使用者的安全皆不希望這些容器再次使用。

雖然原廠的瓦斯較貴,但無疑的原廠的燃料及其容器都較重新充填者為佳,較能完全發揮原廠自產爐具的性能。有些不肖廠商在丁烷內又混充些無效的添加物,秤起來一樣重而且很便宜但燒起來的效果就是差多了,在平常或許還看不出來,但在寒冷的狀況下就無所遁形,若您買到這種丁烷那在嚴冬下想煮一杯開水可能有點困難。

其實若真要比較何者較經濟,應由價格及效能的比值來看。在此還是希望大家都能使用原廠的燃料,若您仍覺得採行重新充填方式較佳,也請您多多注意瓦斯罐的安全程度,至少那些看起來有點生鏽,而且舊舊的瓦斯罐就不要再用了。

 

二、爐具介紹

1、汽化爐:

汽油具有高度的揮發性及爆炸性,所以在儲運及使用時皆應特別小心。而汽化爐所使用的汽油最好是完全沒有添加物,而且經過數道精煉處理的純淨白汽油,這樣比較不會對其汽化系統造成堵塞損害及造成燃燒廢氣影響健康等問題。在國內比較純淨的白汽油大概只有「去漬油」及「打火機油」,而「去漬油」是國內汽化爐最常使用的油料。

汽化爐一般構造各品牌都大同小異,計有油箱、輸油管、油量控制閥、汽化管、(燃氣控制閥)、噴嘴、燃汽爐、分火盤等,以下圖primus 3288MFS為例。而燃燒過程為透過打氣幫浦對油罐加壓,將油罐內燃料往輸油管路擠壓,藉由油量控制閥控制出油量,經過汽化裝置將燃料轉換成可燃氣體,可燃氣體在汽化狀置後加壓噴出噴嘴至燃汽器,完成燃燒動作。 

也由於汽化爐燃燒過程複雜多樣化,且危險性高,故其爐具之設計也比較堅實,在這僅提出部份廠牌爐具做代表:直立式有PeakⅠ feather 400 和Optimus 123汽化爐為代表;分離式有 MSR Whisper Lite 、Primus 3288MFS(可瓦斯及汽油共用的多燃料爐)汽化爐。

汽化爐構造:Primus 3288MFS

 
 項目
名稱
1
 O型橡皮圈
2
 輸油管及油量控制閥
3
 分火盤(Flame distributor)及燃汽爐(burner pan)
4、5
 噴嘴(Jet nipple 0.28 mm媒油、0.35 mm瓦斯及去漬油)
6
 墊片
7
 預燃墊(Priming Pad)
8
 清潔油線、預熱導管及燃汽器(clean wire、generator、burner)
9
 爐體
10
 打氣幫浦
11
 燃料瓶

汽化爐產品介紹

Coleman Peak 1
Liquid Fuel
Feather™ 400 Stove
黑金剛400汽化爐
MSR
Whisper Lite
internationale
寧靜者國際型氣化爐
Optimus
No.123R
Svea/Climber
Primus
Himalaya Multifuel Stove #3288 3288
蜘蛛爐
2500元 4700元 2500元 4770元

 

2、瓦斯爐:

瓦斯爐不論在構造或操作上,都可以說是目前最簡便的爐子,其所使用的燃料為液化石油氣(瓦斯)。瓦斯在常溫常態下為氣體,為便於攜帶及使用常將其壓縮成液態並裝在密封的容器內,當其由容器內釋放出來時,自然會還原為氣體,可以直接燃燒。故以其為燃料的爐具在構造上並不需要燃料汽化及加壓裝置;在使用上也不需要預熱,只要在其燃料罐上裝置控制閥及燃汽器(控制閥與燃汽器通常合稱為爐頭),打開控制閥點火即可開始使用。

戶外用的瓦斯爐與家中的瓦斯爐,除了瓦斯成份有些微的差異外,其使用方式一模一樣,所以不論大人或小孩都能輕易的使用它。以前瓦斯爐的火力強度不足,但現在改良後已沒這樣的問題,而且許多爐具還附裝自動點火裝置,在使用上非常方便。瓦斯爐的型式很多,在此僅提供分離式Primus 3277、直立式Optimus crux及Snow peak GST100為代表。

瓦斯爐產品介紹

Primus
Himalaya EasyFuel 3277 蜘蛛爐
Optimus
crux Gas Stove No.42
Snow peak
GST100 地(鈦金屬)
2550元 3100元 2600元

 

3、爐具比較與分析

(1)以燃料分類

項目
爐具

重量

使用
難易

火力
控制

燃料
費用

長程
體積

火力輸出

強風下

高山

雪地

瓦斯爐

不佳

火力低

火力低

汽化爐

需練習

較難

尚可

正常

正常

(2)以爐具型式分類

項目
爐具

爐具價格

重量

穩定性

承受重量

併爐安全性

瓦斯爐直立式

極低

瓦斯爐分離式

尚可

汽化爐直立式

汽化爐分離式

 

4、爐具的配件

MSR 爐具擋風板 Primus瓦斯罐底架 卡式轉接頭 卡式瓦斯灌氣頭 Weng liang 
新型超輕爐架
ST-2009
用途:擋風、燃料加溫、增加燃燒效能 用途:此工具可加強爐具穩固及重心 用途:轉接轉牙瓦斯爐使用卡式瓦斯 用途:將卡式瓦斯灌到轉牙式瓦斯 用途:承載重量逹16KG,高低可調整
480元   90元 3顆100元 480元

原文出處

 

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