Котёл пиролизный изготовил сам - 5

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Вот есть такая информация. Посмотреть вложение 7497152

 

Еще.

 

Вот, Владимир подвел всю теоретическую базу под ракетную технологию сжигания топлива. Две фазы горения - газовая и твердофазная, соответственно две камеры сгорания. Обе камеры под контролем температуры, которая показывает коэффициент избытка воздуха. Газовая фаза сжигается как раз используя принцип предварительного приготовления ТВС, причем достаточно хитро, поскольку газ с камеры ТТ идет горячий и его просто так не смешать с воздухом. Для этой цели используется вертикальный жаровой канал - райзер, который выполняет функцию окончательного смесителя ПГ и ВВ, камеры сгорания газовой фазы и газового насоса используя реактивное преобразование тепловой энергии в механическую. Градусники расположены таким образом, что они показывают температуру газов перед добавкой и смешением с ВВ и после оного, уже в зоне горения ТВС. Таким образом анализируя температуру с этих 2 градусников, получаем по сути график, приведенный Владимиром на втором рисунке и регулируя подачу ПГ и ВВ получаем необходимый избыток ВВ, в зоне альфы лежащей между 1,1 и 1,2... Выше райзера находится камера доокисления, поскольку ПГ имеют разный хим состав, а в процессе горения выделяются еще и твердые частицы сажи, который в факеле при альфе 1,1 -1,2 сгорают только до СО, в силу скоротечности и высокой температуре процесса. Для завершения окисления СО ДГ следует "подержать" под градусом не менее 250 мс, а лучше 3-5 секунд...Для сокращения времени удержания и используется катализатор с развитой поверхностью, которая избирательно адсорбирует и удерживает СО и О2...Собственно все остальное описано подробно в ракетной теме, в том числе и пиролиз, для получения газового топлива...

 

Alarin
На мой взгляд в КД пиролизного котла уже образуется готовая топливная смесь, только горит она те там где нужно. Я так думаю что она в трубе догорает после ТО и то когда ТО разогреется до нужной температуры.
Как бы само собой напрашивается разогретая комфорка под ТО.
Над чем сейчас и думаю.
Из вашего поста понял что газ нужно тормознуть перед сжигание или я не так понял?

 

@myrei, Готовая ТВС самовоспламеняется при определенной температуре и вида используемого топлива. После ТО она никак не может догореть ибо задача ТО отобрать тепло. Соответственно, для самовоспламенения необходимо, чтобы в нужной зоне либо было наличие этой температуры, либо нужен внешний источник горения. Разумеется концентрации воздуха и ПГ должны иметь соотношения для возможности горения...
В нашем, ракетном случае мы наоборот стараемся разогнать газ перед воспламенением, чтобы использовать его скорость для закрутки и полного смешения ПГ и ВВ. Различаются только способы образования ТВС...Тормозить газ следует уже после горения ТВС, чтобы прошло уже доокисление остатков. При малой альфе полностью сжечь ТВС в факеле невозможно без специальной горелки. Ее конечно можно сделать, но обычно горелки используют давление газа, для своей работы. А у нас давления нет, поэтому разными способами формируем безнапорные горелки, в том числе и реактивные...
ПС, Малко на своем опилочном конструктиве ставил горелку непосредственно в райзер. Работает, но время жизни горелки мне неизвестно...

 

Понятно, сопло с КД пока оставлю чтоб давление не исчезло.

 

Это собрано из всех разделов темы, выкладывали Stann, Igrek 1977, Senkiivan и кое что я нашел. Самое важное как я считаю, надо все сжигать в одном месте, там где горит, не надо растягивать процесс горения по времени и длине. Для этого необходимо хорошо смешать газы с воздухом перед горением как можно лучше. Для этого надо подавать ВВ в корень факела не через отверстия диаметром 10 мм 6 штук, как многие делают, а как в керогазе, через много мелких отверстий, так же как и в котлах под жидкое топливо. Ведь керогаз не коптит когда выйдет на рабочий режим ! Потому что идет довольно быстрое и качественное смешивание газов с воздухом в более короткое время еще до горения смеси, о чем были картинки выше. Еще один пример- ацетиленовая горелка. Без кислорода ацетилен тоже дымит. Посмотрите как изменяется пламя при регулировке кислород- ацетилен. И ведь мощность горелки тоже не маленькая, а пламя короткое, все успевает догореть в таком коротком пламени. Конечно, там кислород, а не воздух. Но тем не менее. Примерно такая подача ВВ у меня применена уже в четырех котлах и у друга в двух котлах расчетной мощностью по 50 кВт. Бункер у него труба 700 мм диаметром 1200 мм высотой, и ничего, форсунка не сгорает. Только иногда местами краснеет когда идет проскок ПВ. Потому как процесс восстановления углекислого газа (СО2) до угарного (СО) идет с поглощением энергии и температура в этой зоне, теоретически в районе 600 градусов. Потом, горелка стоит между двух водоохлаждаемых стенок которые не излучают тепло, внутрь горелки заходит холодный воздух который ее охлаждает. В горелке всего с двух сторон 100 и более отверстий по 3-3,5 мм, сравните где лучше смешивание газов, там где 100 отверстий или там где 6 отверстий? Вот один из котлов. https://www.forumhouse.ru/useralbums/20345/view

 

@Vladimir26, Некоторые моменты:
1. Для выхода воздуха через много отверстий требуется нагнетатель. Каким образом регулируется количество ВВ?
2. ПГ содержит много химически активных веществ, соответственно требуется либо спец металл, либо распылитель все равно будет расходным. Делать множество отверстий в металле весьма трудоемкий процесс.
3. Процесс восстановления СО2 до СО начинается с 800 градусов. При 600 процент восстановления небольшой - 10-15%. Для поддержания температуры требуется подвод тепла, на память около 173 кДж на каждый моль вещества...Где берем это тепло?
4. Перемешивание газов по всей видимости идет за счет разницы температур ВВ и продуктов сгорания. В таком режиме горение не может происходить до конца, поскольку происходит смешение топлива- воздуха и продуктов горения. Для СО граничная концентрация режима горения 12%. Ниже уже не горение, а окисление, для чего требуется время. Чем ниже концентрация топлива, тем больше времени. Как происходит оптимизация горения и как происходит доокисление? Как определяется граница перехода характера взаимодействия?
ПС При рассмотрении горения, все эти 4 вопроса требуют ответа или некоего механизма, технического решения. Не обязательно, механизм должен действовать, но он есть цель и должно быть воплощение в железе стремления достижения цели.
ППС Вот теперь можно рассматривать концепции и конструктивы и сравнивать их...

 

Vladimir26
Я уже писал что поздно попал на форум, котëл был уже сделан. У меня ВВ дует под форсунку, в корень факела. По три отверстия на 12 с обоих сторон в районе форсунки и ещё 4 отверстия по 10 за форсункой. По идее избыточный воздух в смеси должен присутствовать.
alarin
Процес востановление это прохождение СО2 через раскалëнной уголь так же как и перегретых паров воды. В остальные чудеса образование горючей смеси верится с трудом, я не утверждаю что не возможно, но для этого одной трубы из шамоте не достаточно, нужен не дешовый катализатор, давление и температура чтобы шëл равновесный процесс между парами воды и углеродом.
вот такой дымоход изобразить пришлось чтоб избавиться от фейерверка из трубы. Глушак с рекуператором забора воздуха для горения (первая ступень подогрева), вторая охлаждает железный "Ливер " котла, после винта общий воздуховод на ПВ иВВ где то градусов 40 .

 

@alarin, 1. Нагнетатель есть, как вариант https://аквасвит.рф/p75163464-ventilyator-dlya-kotla.html Я сейчас использую вентилятор печки от ВАЗ 2108, не очень удобно, но дешево. Регулировка есть, по типу вентиля для воды. Общий короб, из него подается ПВ и ВВ. На болт приваривается с одной стороны шайба, для закрывания отверстия ПВ или ВВ, а с другой стороны ручка за которую крутить этот болт. По середине гайка приваренная к крышке короба. Получается простейший кран. На картинке сверху кран ПВ, снизу кран ВВ из общего короба, в который нагнетает воздух вентилятор. Все это придумал не я, это есть в этой теме раньше.
2. Если "распылитель воздуха" - труба с множеством мелких отверстий, не нагревается до красна, то с чего ей гореть? Когда на форуме делают окно из шамота, которое раскаляется до бела и если в это окно вставить распылитель, то конечно сгорит, даже если он сделан из спец металла. У меня распылитель (форсунка) находится в окне из водяной рубашки. С боков железо с температурой воды. Те кто в камере дожига видит эффект лупы, у них нет горения газов в камере дожига. У них много ПВ и все сгорело в бункере, в окно идет только пламя. Потому и температура такая высокая в окне. Делать распылитель (форсунку) не сложно и не долго. Изготавливается из куска профильной трубы 2 мм необходимых размеров, заваривается один конец трубы и сверлятся с противоположных боков отверстия, все, готово.
3. Вот примерная картинка. Эскиз котла. Бункер, форсунка и камера дожига, а так же подвод воздуха. Черные кружки в бункере, это дрова которые еще не горят, красные это горящие дрова и угли. Желтые кружки, это угли через которые проходят раскаленные газы и восстанавливаются до угарного газа- СО, в этой зоне желтых кружков температура падает за счет того что реакция восстановления СО2 до СО идет с поглощением энергии (тепла). Ниже форсунка. То есть водоохлаждаемое окно между бункером и камерой дожига. С торца в это окно вставлена труба с отверстиями для подачи ВВ. Щель между трубой и стенкой окна 2- 2,5 см. Получается два окна с двух сторон от трубы подачи ВВ. В камере дожига горит полноценное пламя, которое успевает сгореть не доходя до пола камеры дожига. Если уменьшить ВВ, то пламя удлинняется, темнеет, и если открыта дверка камеры дожига, начинает гореть внизу камеры дожига, где поступает воздух из дверки. По регулировке ПВ и ВВ. В моих котлах нет регулировки ПВ, есть только регулировка ВВ. И то, заметил, что один раз настроишь подачу ВВ и если дрова примерно одинаковые при разных закладках, то ВВ регулировать не приходится. Сколько раз пытался регулировать, покпутишь туда сюда и на прежнее место ставишь регулятор. Бывает что пламя в окне пропадает или горит не в полном окне, это из за того что угли над форсункой выгорели, а новые еще не провалились или не нагорели. В этом случае регулировки ПВ и ВВ не помогают никак. Так что у меня все как то так)

 

По температуре в котле смотрите рисунок Газогенератор Википедия Обращённый процесс Обратите внимание на Обратный процесс имеет самое меньшее содержание смол потому, что газ разложения топлива проходит самую высокотемпературную зону «окисления», что приводит к практически полному его разложению. На практике исполняется немного сложнее, чем прямой.
То есть, горение будет наиболее полным. Меньше будет смол и всего остального.

 

А что вообще даëт регулировка ВВ?
У меня только ПВ регулируется, работает как дросельная заслонка карбюратора. По крайней мере интенсивность и мощность факела регулирует.

 

@myrei, При оптимальном соотношении воздух- пиролизные газы, наибольшая температура горения и соответственно коэффициент полезного действия. смотрите на температуру. При альфе =1 все полностью сгорает (теоретически) и нет лишнего воздуха на который тратится температура горения и уменьшается общая температура дымовых газов. При уменьшении ВВ, топливо не все сгорает, опять уменьшается температура и КПД.

 

Я пробовал убавить обороты винта и поиграться заслонкой ПВ, особый разницы не заметил. А вот регулировка ПВ при полных оборотах сразу заметна.

 

Вы ВВ полностью пробовали закрывать? Какой результат?