Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@ra4cih,

И все таки именно так, как я написал. Количество горючих веществ в газе от пиролиза топлива зависит от температуры. Чем она выше, тем их больше. Диапазон пиролиза 200 - 400 градусов, содержание горючих веществ в этом диапазоне грубо 2-40% макс., остальное СО2 и Н2О. Вода в свободном виде, содержащаяся в дереве в химии при температурах пиролиза при самопроизвольной химической реакции ни в какие реакции не вступает, просто уносит тепло. Конец пиролиза древесины 400 градусов, Реформинг топлива от 700, как уже писал. При пиролизе древесины 100% горючих будет при 1000 градусов.

Тепло будет потребляться на газогенерацию. Утилизация же тепла идет в ТО и как вы его доставите туда горючими или негорючими не важно, но при газогенерации тепла будет однозначно меньше. Преймущество вы видите в недостатке конструкции котла и таким способом пытаетесь невелировать эту проблему, вместо решения основной настоящей задачи.

 

@alarin, Че-то я потерялся,-"недостаток конструкции котла"-это о каком из недостатков?

У меня тоже угли не достают до ГО, раньше не доставали 5-7 см, сейчас лежат в основном в пол-окна 50х90.И наверное никогда не перекрывают. Возле ГО чуть сильней выгорает, образуется небольшая ниша (райзер в бункере наверное сквозняк создает).После того как поднял колосники-стало лучше (для меня, анализатора нет-качество дожига,-не знаю)

Еще, по котлу, вторички бывает нужно очень много, два канала по 36см2,и даже чуток не хватает.(хотя возможно, сделаю подогрев и хватит).-Это из опыта сжигания пористой (слегка трухлявая или-не знаю, лекая, прочность меньше, хотя и не в разы,-дуб все таки, и много мелких пор в сердцевине).Сильно газит, особенно вначале, чем газит, не понятно. Горение убегает в середину и верх райзера, если начинать прикрывать любую из вторичек, то убегает еще дальше и это все при полностью закрытом ПВ.

 

Площадью.

 

Да, немного не хватает "вторички".
Если бы её было много, но она была бы холодной, пламя было бы "седым", как вы говорите. Если её не хватает - пламя красное или оранжевое.

Я вот чего ещё думаю: настоящая буря пламени - в нижней трети-четверти райзера. У меня там не "бараньи рога", так как конструктив делал давно, до осознавания конструктивов Берга и т. п., потому приходится совершенствовать то, что имею. Неплохой результат в круглой трубе (оно же -газокно, оно же - низ райзера) даёт что-то вентилятороподобное, смеситель типа, из нержавеющей стали, находящийся после ввода "вторички", но до поворота райдера. Буря представляет из себя "рога в квадрате", с кучей мелких устойчивых огненных водоворотов. Причём, если расположить этот "вентилятор" в середине райзера, то тогда поток тупо закручивается до поворота, после поворота и, правда, довольно дымно и не очень устойчивое воспламенение присутствует. Зато дрова жрет, как не в себя, как с дымосомом...

А вот смешение турбулизатором до поворота даёт интересные результаты. И вот я подошёл к главному.

Основная буря - в нижней четверти райзера. Закрученный по спирали поток утыкается в вертикальную стенку и "взрывается" мелкими протуберанцами. Потом, по мере продвижения по райзера - потоки ламинизируются, и оно уже не так интересно горит, если вообще горит. Раз есть дым, то и кислород может лететь параллельно с несгоревшими дымогазами, никак не реагируя. Ставить ещё один "вентилятор" в середину райзера - он выгорит, да и потоки будут по кругу заворачивается, в спираль, что дает, как уже выяснилось, не очень хороший дожиг.

А что если райзер "сломать" в той же нижней четверти, добавить угол на 90 или 45 градусов, чтобы, пока жарко, поток ещё раз перемешать? Все-равно основное бурление и горение - в нижней части райзера.

 

@_Reba_, У вас все нормально, с учетом тех материалов, из которых сделан котел. Не хватает градусников, но вы подобрали опытом пути выхода на режим. Конструкция котла в настоящее время соответствует "госту", но не означает, что не может быть улучшена. Над этим и работаем. Упрощение конструкции котла при усложнении режимов горения и попыткой их заменить газогенерациями, пиролизами и пр., да еще чтобы сама горела, да без контроля и управления - я против такого подхода, о чем и написал, дабы не вводили народ в искушение всякими байками типа, вот у меня все работает, а вы тут теориями занимаетесь...
@hof, Берг так и делал, вводя излом в 45 градусов. Я тоже такой смеситель сделал, но сильно заузил ГО, переделаю и проведу опыты уже летом. Пока ставлю решетку в горизонтальный канал, сначала на ней посмотрим, что получится. Все варианты смесителей выложу с описанием, как только сравнительные испытания пройдут.
Пока есть некие противоречия между методом подачи ВВ у Руслана и у меня в опытах. Ваше описание более всего на мой вариант похоже, надо с этим моментом разобраться и точки над и как говорится расставить.

 

Ну что ж, давайте еще раз поразмыслим над фразой "...процесс получения горючего газа из не
горючего"... Негорючее вещество (не обязательно газ) потому и не горючее, что уже сгорело. И
отдало свою скрытую энергию где-то в другом месте. Чтобы получить из него горючее вещество, его
надо восстановить до этого вещества. Для этого нужно восполнить то количество энергии, которое оно отдало при первом сгорании. Где мы берем эту энергию? Сжигаем древесину и уголь. То есть мы
сжигаем горючие вещества, получаем энергию, тратим эту энергию на получение горючих веществ из
негорючих, полученные горючие вещества снова сжигаем. Кроме горения древесины идет и просто
пиролиз, то есть выделение из твердого тела газообразных горючих веществ. На выходе мы имеем
столько энергии, сколько ее получили при первоначальном сжигании древесины и угля, то есть
горючих веществ, минус неизбежные потери на каждом этапе. Поэтом я и не согласен с такой
формулировкой процесса газогенерации. Правильнее будет - газогенератор это устройство для
получения горючего газа из твердого топлива. С водой или без - это уже частности. Просто будет
разное соотношение компонентов.
Насчет утилизации тепла вы правы, от способа доставки не зависит. Я имел ввиду другое. При
сгорании мокрых дров выделяющаяся из них вода угнетает процесс горения, как следствие - снижение температуры в топке и температуры ДГ, меньшее выделение горючих компонентов, увеличивается пролет балластного воздуха, недожег. К теплообменнику доставляется меньше тепла. Чтобы уменьшить влияние воды, приходится идти на всякие ухищрения, усложнять конструкцию агрегата. В результате конструктив в той или иной степени приближается к газгену. Здесь я согласен с Сергеем, правильный обращенный газген при сжигании топлива с большим содержанием влаги, если минимизировать все промежуточные потери, даст максимально возможное количество тепла по
сравнению с другими конструкциями. Этим мне и нравится конструкция Малко. У него все оптимально, и разумно достаточно.
Ну например с 10 кг идеально сухих дров в какой-нибудь средней топке мы получим х калорий тепла. Если к 10 кг дров подмешать 5 л воды, то в той же самой топке получим грубо 50% от того же количества тепла, в более продвинутой 70-80%, с обращенным газгеном 90% тепла.
И еще - при сгорании любых углеводородов образуется много воды. При сгорании газа, полученного от газгена, тоже будет много воды. И эта вода также унесет много тепла. Тут у газгена преимуществ не будет. Закон сохранения количества воды работает также, как и закон сохранения энергии. Как дрова не сжигай, с помощью газгена или без - воды на выходе будет столько же. В некоторой степени потери компенсируются тем, что у водяных паров теплоемкость намного выше. чем у остальных газов, и они перенесут и отдадут в теплообменник больше тепла, даже без конденсации.

 

@ra4cih, В целом вы рассуждаете вполне логично, если бы не термодинамика и химия процесса. Термодинамика сдвигает химию процессов, происходящих в печке на разные температурные уровни. Фактически если мы разложим преобразование топлива в тепло, на несколько стадий с разными энергетическими уровнями (вы это сделали вполне логично в описании) то получим дисбалланс энергий между этапами, который необходимо будет ликвидировать какими либо способами (отобрать тепло или добавить, изменить концентрации компонентов и пр.). Но вот если цель только получение тепла, то по Гессу все эти промежуточный стадии не имеют значения. Каждое вмешательство в этап приводит к росту энтропии - т е потере энергии, которую нельзя утилизировать (это тоже закон сохранения энергии их три если помните) Так зачем мы усложняем себе жизнь пытаясь запустить все эти стадии не в самопроизвольном процессе (это тоже термодинамический термин - Энергия Гиббса, которую вы и не только постоянно предлагаете менять). Все сравнения, рассуждения и т д, через "призму" вот этих "теорий" и позволяют быстро сделать вывод об эффективности теплового агрегата.
Поскольку все эти физики- химии и их смеси в подробностях знает не так уже и много народу, то и некоторые неверные выводы вполне себе допустимы. Вы можете их проверить самостоятельно на практике, просто я пишу про это до того, как вы эти проверки сделаете. Выбор за вами разумеется.
Посмотрите все таки котел Руслана для сравнения, в его конструкции удачно вписался один из возможных режимов превращения топлива в тепло, а с электроникой он его еще расширит. Проблемы там тоже есть, но они не критичные и самое главное были вполне себе ожидаемы и предсказуемы.

 

Наука, всё же предполагает наличие некоторой школы. В нашем случае, по всей видимости, всё же теплотехнической. Кому интересно, может посмотреть раздел " Горение в потоке"

 

@Stann, Вот, кто бы еще воспользовался вашей книжкой, я физ-химию провел, а дальше уже физика из книжки и только потом теплотехника. Видите Александр, надо три класса образования хотя бы иметь. У меня один есть, я по нему и пишу.

 

Вот ограничение, с которым сталкиваются конструкторы теплоагрегатов, в частности пеллетных факельных горелок пр работе на нижнем диапазоне мощностей, ведь уменьшая количество поданного воздуха, происходит и уменьшение скорости потока ...Конечно ,горючую смесь еще нужно получить...

 

Извините, учебное пособие не мое, но пользуюсь ...Есть еще одно пособие, вроде уже выставлял я его

 

Конечно есть и другая литература, но по своему опыту, предпочитаю пользоваться, источниками, которые актуальны на сей день, сверенные и проверенные временем.
Не скрою, что некоторые работы Померанцева, оставили очень хорошее впечатления, лично для меня.

 

@Stann, Да, уже выставляли, вопрос, в практической плоскости, что переложилось из книжек в котел. Нет аналитики то, даже от вас. Ну оценили бы что ли, я вот много фото скидывал с вопросом по поводу работоспособности узла, а потом сам же его и описывал, после опытов.

 

А что мне писать, Вы ведь довольно точно описали, то что происходит.
Вот к примеру эта топка, была поставлена задача и показан конструктив который, её решает. Так и Вы можете рассмотреть свой конструктив с похожей позиции.

 

@Stann, Так я рассматриваю, но я чего ошибаться что ли не могу?