Комбинированная топка без колосниковой решетки

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Что-то я Вас совсем не понимаю. В чем конкретный вопрос? Что не так?

 

Меня, как печника, в топливнике самое главное интересует температурный выход. Понятно зачем? что бы быстро и качественно нагреть теплонакопитель, при этом не растягивая сам процесс.
В школе, где я неоднократно учился на разную технику, объясняли топливные регулировки необходимостью уменьшения выбросов. Тоесть, меньше топлива сгорает-меньше выбросов.
Допустим, что к примеру, выбросы в атмосферу с одного кг. должны быть 100 гр. Г-н Предводитель (его фамилию должны знать все) показывает продвинутый топливник "эко", где выбросы на 19 грамм меньше, а ваш супер-пупер топливник показывает меньше 29 грамм. При этом, почему-то температурный выход от меня скрывают.
Отсюда у меня и возникает вопрос: почему скрыли Т. выход и куда подевались эти граммы? Количество сгоревшего топлива ни где не менялось.
Как-то так.

 

Во первых температурный выход никто не скрывает. Надо только понять какой температурный выход Вас интересует. Если выход горячих газов из топки, то это 700-750 грС. Если на выходе из печи (т.е. на входе в трубу), то эта температура зависит от длины газоходов. В моей печи (с короткими газоходами) примерно 250-260 грС. При более длинных газоходах будет меньше.
Количество выбросов СО (в граммах на кг массы сухих дров) зависит в первую очередь от влажности дров, от их размеров и от способа подачи воздуха к дровам (т.е. от способа доставки воздуха в зону горения дров).

 

Закончены довольно длительные испытания комбинированного топливника. Основная цель испытаний – определение влияния конструктивных параметров топки на величину выбросов СО, и сравнение с топкой ЭКО+.
Напомню, что в топке ЭКО+ выбросы СО, при измерении по Евростандарту 15250, составляют 10-20 г/кг. Реальные выбросы в такой топке более, чем в два раза больше: 20-55 г/кг. При этом использовались дрова с массой поленьев 1,8-3 кг и влажностью 15-20%. В колосниковой топке выбросы по Евростандарту ~50 г/кг, реально ~80 г/кг. В комбинированной топке примерно 71-77 г/кг.
Испытания показали:
1. В комбинированной топке дрова сгорают более медленно, по сравнению с колосниковой топкой, с большими значениями альфы.
2. На качество сгорания дров очень влияет высота закладки дров. Топочная дверка была выбрана высотой 350 мм вместо 280 мм, что позволило увеличить высоту закладки
При этом дрова сгорают послойно. Сначала верхний слой. При догорании углей верхнего слоя, начинает гореть летучими средняя часть закладки. При догорании углей верхнего слоя, выделяющийся СО сгорает вместе с летучими среднего слоя. И так далее до самого низа. При таком виде горения большая часть СО закладки сгорает с летучими нижнего слоя. В конце концов остаются угли нижнего слоя, которые уже догорают сами по себе. Они при сгорании выделяют СО, но уже значительно в меньшем количестве.
На рисунке приведены графики испытаний с топочной дверкой высотой 350 мм при разных конструктивных параметрах топки.
Из графиков видно, что минимальные реальные значения выбросов СО составили 10,8 г/кг. При альфа 6,2. Это лучше, чем в топке ЭКО+.
Можно предположить, что дальнейшее увеличение высоты закладки приведет к еще большему снижению выбросов СО.

 

Владимр Викторович здравствуйте!
Преимущества наклонного пода описывал еще професор Лукашевич. Так же он провел много иследований на эту тему. Только наклоны были не как у Вас вдоль, а делал поперек. И стоял у него колосник.
В дальнейшем отмечалось большая эффективность такой топки.
Так вот сам вопрос: В колоснике ли дело, как Вы пишите?

 

Я хорошо знаком с топливником Лукашевича. Там есть значительные конструктивные недостатки. Я постарался от них избавиться. В его конструкции угли не достаточно быстро падают и собираются на колоснике. Но идея правильная. Собрать угли в одном месте и интенсивно дожечь. Но тогда не задумывались о выбросах СО, да с измерениями было плохо.

 

Владимир Викторович, я на ПДМ вам ответил... Не знаю стоит ли тут повторяться... Но что бы у вас была возможность выбрать место где продолжать обсуждение... я пожалуй повторю свой пост и здесь.
=
1. Графики красивые ... особенно первый с почти плоской линией по CO. Но не очень ясно что стало причиной резкого всплеска СО на сотой минуте теста. Догорание слоя угля, это ясно. Но уж очень резко. В чем там причина?

2. Равномерность горения замечательная, показатели CO очень приличные... Но альфа то 6 ! При такой альфе много лишнего воздуха летит в конвективку. На мой взгляд недопустимо много. Нужен же общий КПД, а не отдельные показатели. Вы сравниваете показатели с результатами тестирования топок ECO... Но там альфа то 2.0-2.5. Какие будут показатели вашей топки если ограничить общую подачу воздуха до альфа 3. Вы проводили такие измерения?

3. С послойным сгоранием в топке вы правы. Я так же пытаюсь применить этот прием в своей конструкции. Тут основная проблема в том что и воздух надо подавать послойно по мере уменьшения высоты прогорающей закладки. Делать какой то сложный механизм регулировки и постоянно его отслеживать. это дорого и скучно. Придумать что то простое и элегантное... пока не получается. Однако если отказаться от традиционной схемы топки и перейти к схеме k полугазовых "ракетных" топок, то шанс найти простое решение есть. Но это уже совсем другая топка.

4. Применение высокой дверки дает не только возможность формировать шахту с высокой закладкой, этого можно добиться и увеличением приямка, но и улучшить лучевой нагрев помещения через дверку. Мне например на даче такой дверки явно не хватает. При верхнем розжиге часть активной фазы проходит над верхним срезом дверки и только после оседания закладки через текло идет уже внятный поток. Но это уже мелочи. А вот с загрязнением стекла тут в параллельной теме недавно обсуждали. Лично я пришел к выводу что отдельной щели обдува стекла дверки не нужно. Чистота стекла обеспечивается в первую очередь эвакуацией ДГ из топливника по действием самотяги первого подъемного (райзера) .

 

Это все правильно Вы говорите...
Но такая топка как у Вас теряет описаные приимущество при вторичном подкладывание дров на угли. Параметры замеров изменятся.
Т. е. топка не расчитана как постояного действия, только как переодичка, с разовой закладкой?

 

Любая топка при вторичном подкладывании дров на угли работает в плохом режиме.
Дрова быстро нагреваются, начинается интенсивный пиролиз, снижается альфа и повышаются выбросы СО. Но это во всех топках.

 

В топке Лукашевича с обращеным пламенем при подкладывание я заметил что такого не наблюдается. Там пламя идет сначала к зоне углей.

 

Топка Лукашевича, это совсем другая конструкция. Она у нас не прижилась. Поэтому говорить о ней я не могу. Т. б. с обращенным пламенем.
Я думаю, что в моем случае уже можно говорить еще об одном способе сжигания дров в топливнике бытовой печи, обеспечивающем малые выбросы СО. Действительно предлагаемый мной способ отличается от известных способов сжигания на колосниковой решетке и подового сжигания.

Для этого необходимо рассмотреть достоинства и недостатки известных способов.

На колосниковой решетке воздух с достаточно большой скоростью (~0,5-0,7 м/с) поступает через прозоры решетки к нижней части закладки. Это вызывает интенсивное разгорание и сгорание закладки. Причем применение верхнего розжига мало, что дает. При верхнем розжиге огонь быстро устремляется к источнику воздуха (к решетке) и вся закладка быстро разгорается. Дрова горят интенсивно, с коэффициентом избытка воздуха ~ 1,5-1,7. Это приводит к увеличению выбросов СО. Иногда к очень значительным выбросам. Воздух от решетки ударяется в нижний слой дров, частично меняет направление и вдоль дров направляется к топочной дверке. При этом смешивается с парами дров и с летучими, что и вызывает закапчивание стекла. Поэтому в такой конструкции необходимо делать воздушную щель перед дверкой, для отсекания грязных газов и сохранения чистоты стекла. Что приводит к потери части воздуха при дожигании углей. Дожигание углей на колосниковой решетке происходит значительно быстрее, чем в подовой топке, но все равно на этом участке наблюдается большой выход СО. И сократить время дожигания углей на решетке не удается. Что и приводит к общему увеличению СО.

При подовом горении, (например топка ЭКО+), часть воздуха просто не участвует в процессе горения и уходит через щели в стенках топки сразу в трубу. Это повышает коэффициент избытка воздуха и в итоге снижает КПД печи. Однако дрова горят без обдува воздухом, более медленно. Это приводит к снижению выбросов СО. Но поскольку угли при догорании не обдуваются воздухом, то процесс догорания углей затягивается. А именно при догорании углей происходит интенсивное выделение СО. Но по нормам Евростандарта 15250 этот участок исключается из процесса измерения и в итоге по замерам получается хороший результат.

В комбинированном топливнике многие отрицательные моменты исключены.

Воздух равномерно поступает ко всей закладке (как в топках ЭКО+), без интенсивного продува (как в топках с решеткой). Причем весь воздух проходит через зону горения дров. При верхнем розжиге (а по другому просто не получится) дрова, при достаточной высоте закладки, сгорают равномерно слоями. При этом горение нижнего слоя приводит к сгоранию СО при догорании углей верхнего слоя. Что в итоге и снижает общие выбросы СО. После сгорания всей закладки остатки углей интенсивно догорают в нижней части топливника. В такой конструкции почти не происходит загрязнение стекла топочной дверки.

 

Владимир Викторович, тема безспорно интересная. Но на мой взгляд, картина не полноценая получается:
1) К топке еще что-то должно предполагаться, либо это просто железная печь, либо печь с конвективкой. Задачи топки разные.
2) Сравнивать с какой-то одной, как у Вас, топка Эко - это значит предвзято пытаться обойти ее в каких-то параметрах. Смысл?
3) Соглашусь что топка с наклоным подом даст фору любой квадратной, кроме наверно одного- это готовка пищи в самой топке.

Я тоже топки теперь стараюсь делать с наклоным подом. Приемущества на лицо. Простота обслуживания для обывателя, минимум золы, более чистый выхлоп, чем в обычной печи, ну и конечно большая безопасносность.
Из минусом- более высоко расположена сама топка, меньший обьем топлива, и конечно более сложное исполнение.

Кстати давно с Вами хотел пообщаться по поводу конвективной системы которая сама может удерживать тягу на одной величине, иными словами- чем больше увеличивается тяга, тем больше возрастает сопротивление в конвективной системе. Поддувальную дверку во время протопки можно вообще полностью открытой держать, скорость горения всю протопку не увеличится больше чем заложено в конструкцию
Все автоматически делается, и все очень просто...

 

Конечно исследовался не только топливник. Исследовалась малогабаритная кирпичная печь с хлебной камерой, печь и являлась конвективкой. По конвективке похвастаться нечем. Не все получилось. Но в хлебной камере температура выше 200 грС (200-300 грС) держится более двух часов. Это неплохо. Но, по топке были поставлены определенные задачи. Сравнение с топкой ЭКО+ проводилось только потому, что сравнивать по выбросам СО больше не с чем. Да, этот топливник требует несколько других габаритов топочного пространства. Но здесь надо что-то выбирать.

Для гарантированного спадания углей необходим угол для металла не менее 60 градусом. Для кирпича угол надо увеличивать. Коэффициент трения на кирпиче в два раза больше, чем для стали. Поэтому топка Лукашевича такая длинная.

Во всех печах заложен принцип саморегулирования. Если посмотрите на мои графики, то видно, что расход воздуха через печь практически постоянный. А при догорании углей даже снижается. Это определяется соотношением величин тяги трубы, самотяги печи и внутреннего газодинамического сопротивления печи. В данной конструкции этот вопрос решен. Труба 3м, печь противоточка. С другими решениями я не знаком. Может быть они и есть.