Шахтный котел. Пути улучшения эксплутационных показателей

Друзья, настало время создать новую тему, для тех, кого интересует углубление и вникание в работу шахтного котла, попытки решить какие-то наболевшие вопросы, связанные с его эксплутационными характеристиками.
Выработать стратегию или вектор, куда двигаться дальше.
Тема для новаторов и рационализаторов, если можно так выразиться.
Здесь могут обсуждаться вопросы по доводке существующих на рынке котлов, так и самодельных конструкций.
Много рационализаторских идей разбросаны по разным темам.
Возможно, тема выльется в какой-то совместный продукт.
Полезно размещать фотографии заводских котлов с интересными и оригинальными решениями поставленных задач, а так же критика их работы.
Интересны любые данные по испытаниям шахтных котлов, приборными измерениями.
Но для начала хотелось бы выделить несколько, на мой взгляд, наболевших вопросов.
1) Как повысить время непрерывного горения без ухудшения процесса сжигания во всем планируемом диапозоне мощностей, например 30-100% от номинала.
2) Наделение шахтника функциями всеядности, например, актуально использование не только древесного топлива, но и угля всевозможных марок
3) Сдвигать работу шахтника в сторону пиролиза или обычного горения
4) Каким должно быть “идеальное” газовое окно, способы и место подачи вторичного воздуха и нужен ли он вообще…
5) Способы организации топочного пространства, шамот, чугун, повышенное тепловое напряжение, проточная схема или колпаковая и т. д.
6) Интенсификация теплосъема радиационного и конвективного
7) Работа на ЕТ или на исскуственной тяге, дутье
8) Улучшение эргономики, удобство чистки и пр.
9) Снижение периодов между чистками
10) Борьба с вредными выбросами

От себя обещаю, для пользователей внесших активный информационный вклад в данную тему, а также оставляющих интересный отчет об испытаниях и наблюдениях за процессом горения в шахтнике, всевозможную консультационную помощь, а в меру свободного времени, помогу с расчетом теплотехнических показателей в собственной программе поверочного и конструктивного расчета малых теплогенераторов, над созданием которой трудился не один год.

 

Из соседней темы, позволю себе ответить на интересный комментарий, Константина Васильевича

100%, повысить тепло восприятие в конвективке возможно только подняв аэродинамическое сопротивление (скорость газов), но другое дело с использованием лучистой теплоотдачи в топке...
но есть очень существенное противоречие использования лучистой теплоты.

повышая степень экранированности топки имеем много холодных поверхностей, что чревато переохлаждением факела и однозначно процесс горения, из за резкого понижения температуры факела, не заканчивается..прет хим недожег
Единственный выход использовать пережим, то есть разделить топку на две части, с повышенным тепловым напряжением в первой части, где пережим как бы защищает (затеняет) факел от холодных поверхностей выше, и за пережимом языки пламени уже "Готовы", т. е. СО в основной массе своей уже окислился, и пламя "готово", ему "нечего боятся", тут опять есть один нюанс, связан он с временем реакции, поэтому в 30-ке использую подкрутку факела, как бы стараюсь его задержать.
Далее пережим выступает в роли вторичного переизлучателя лучистой, например сделав его сферическим, можно существенно повысить степень облученности поверхностей второй части топки.

 

Далее рассуждая по поводу использования конвективной части котла и дымососа, интересно, что за счет дымососа можно повысить действительно скорость движения газов в канале, и что поразительно имеем уже две функции:
1) увеличение коэффициента теплоотдачи
2) функции самообдува поверхности, есть 100% зависимость степени загрязнения конвективной поверхности от скорости газов.
Добавить к этому обходной канал, включающийся в работу при открывании шахты и цены не будет такой системе

 

3) Сдвигать работу шахтника в сторону пиролиза или обычного горения
Еслиб это вышло очень конкурентный котелок получился. Нет 20% дров работает шахтник, появляются сухие дрова и после некоторых манипуляций работает пиролизник с высоким КПД. Такой котел будет вне конкуренции при условии качественного исполнения и без лапши на ушах .

 

Приветствую открытие данной темы.
Тема модернизации шахтных котлов давно назрела, надеюсь что Ув. Игорю удастся собрать воедино все крупицы собственного опыта и остальных форумчан.

 

а как Вы будете определять этот момент -

 

Спасибо коллеги за поддержку
Еще хотелось бы немного про инновации и пр.
Еще в институте был у нас курс по ТРИЗ, и талантливый преподаватель все время нам указывал на то, что прежде чем что то улучшить, изобрести или придумать новое, нужно поставить себе цель и нарисовать в голове или на бумаге идеальный конечный результат...
Кто то назовет это бредом, фантазией, мечтой, но я попытался это выразить в концепции ЖИВОГО КОТЛА...
итак повторюсь:

А теперь представьте, что можно решить основную головоломку с котлом и сделать его ЖИВЫМ
где в идеальной ситуации воздух при открытом поддувале (макс мощность) захватывает большую порцию топлива, идет мощная теплогенерация, включается весь теплообменник котла
и при снижении мощности (прикрытие поддувала) воздух захватывает меньшее количество топлива участвующего в горении, а часть теплообменника из работы выходит и сохраняются те же Тух
Также сохраняется и саморегуляция при разной фракции топлива, крупнокусковое и влажное горит большим объемом, мелкое и сухое топливо горит в ладошке
пользователь не над чем не задумывается, кидает все что горит в мусоропровод и ставит температуру,
все, никаких заслонок, вторичек, датчиков и прочей лабуды

как не идеал?

Осталось бы решить самую сложную задачу, как сжечь до конца этот хитрый СО, здесь скорее всего придется привлекать в помощь законы акустики

Далее, в ЖИВОМ котле, до пережима есть две крайности новая порция газов, которая не увидела, но жаждет встретится с 02 и те газы которые прореагировали выделили теплоту и охладились, в О2 более не нуждаются им нужно проложить дорогу для скорейшей эвакуации, как в очереди за колбасой в советские времена
Т. е. можно создать форму пережима, где эвакуация холодных газов происходит быстрее горячих, которые должны еще встретить свою вторую половинку О2

И даже больше идеализма, воздух прорвавшийся в камеру дожига также задерживается в поисках своего СО, потому как самый холодный и находится внизу, ждет пока его не подхватят конвекционные силы (а не разность давлений),
а может просто как случайный гражданин зашел в кабинет, видит борьбу своих коллег в споре, но не в курсе он о предмете спора, просто тихонько уходит и не мешает (охлаждает) процессу горения, ведь он в свое время все пропустил

 

Было бы хорошо, схематично изобразить шахтный котел, выделить рабочие поверхности теплообменника ну и многое-многое другое. Где шахта, где топка, где камера дожига, ну и тд

 

в печах Кузнецова это трактуется как сухой шов-для удаления балластных газов-
-обозначенный цифрой-3

 

Отличная идея, я попробую скоро изобразить это на примере котла ARITERM 35+ и мы разберем его по косточкам

Да, Кузнецов, Подгородников, взяли основную идею колпака у Грум-Гржимайло

 

-а на Ваш взгляд -этот сухой шов работает -на самом то деле-
если да то можно его применить -в топке шахтника-

 

Я вижу в этом рациональное зерно, надо проверять практикой, в новой конструкции 30-ки заложил такую возможность, будем испытывать

 

-

-если разбирать его по-косточкам -то надо сначала может разъяснить -физические величины и процессы -происходящие-в каждом узле котла -с примером в цифрах прикидочного расчета и иллюстрацией процесса-
-например -как -ламинарное и турбулентное движение газов -показать где что происходит -

-иначе это будет тема для специалистов - -понимающих какое влияние оказывает то или иное решение в схеме -конструктива котла -

 

Stann, шов Кузнецова лично я не собираюсь повторять, но определенный замысел идеи заимствовал у Грум-Гржимайло...

Думаю в этом разрезе, проще решать конкретные вопросы, иначе придется переписывать учебники по теплотехнике заново

 

ну и хорошо, хоть и проделано немало, работы и так будет предостаточно...Вообще-то к движению газов в шахте, в топке, в ходах теплообменника придется видимо возвращаться и не раз. Как они появляются, откуда подаются, зачем, все это и есть часть практического воплощения теории на конкретном примере -шахтном котле.