Котел длительного горения

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Вы опять конструкции железные, водонаполненные рассматриваете - отстой...

 

Есть и среди железа интересные конструкции...
Вот к примеру, что можно сделать из ZOTA Magna, если применить к ней "ракетные" принципы...
Получаем полуавтоматический (наддувный, со СТАРТ-СТОПом) ракетный котел, который можно выпускать массово (и продавать в магазинах)...


У Вас, Андрей нет старт стопа, а это реальная экономия топлива...
И Ваш котел, хоть и модульный, но в магазин не поставить...

 

@Кольчугин, Не угадали, мой котел легче железного и вполне может быть транспортабельный. Старт стоп тоже отстой, у меня мощность может регулироваться в больших пределах...

 

Бункер для топлива нужно сделать без водяной рубашки. Трубный теплообменник переделать горячие газы должны идти внутри труб в одну сторону! Можно вниз. Для облегчения прочистки труб от смолы и дёгтя. Без чистки теплообменник быстро потеряет свою эффективность. Ну и люк для чистки труб на просвет естесственно...
П. с. не спец.

 

У Валеры (ГВТТ) в еще более широких пределах регулируется, но без Старт-Стопа ему в пору автоматику на форточки ставить...
Угольный Старт-Стоп особенно хорош в "зажатом" слое (как в Магне)... А в ней еще и PID регулирование...
Так что, Андрей, зря Вы игнорируете Старт-Стоп,вон и Оксфорд в своем Кремне реализовал Старт-Стоп на шахтнике...
Вообще реальному пользователю интересно иметь один вид топлива, дешевый и долгогорящий, компактный в хранении и желательно дающий максимальную автономность (чтоб почти как газ)...
Этим критериям у нас в Сибири отвечает уголь...
Пеллеты лучше во всем, кроме цены...
Ваш котел конечно легче железа, но это "индпошив", такое в магазин не поставишь, как и ГВТТ...
А для пользователя еще техминимум проводить (горняки поймут)...
Да с нашей логистикой он и до прилавка не дойдет целым - расколотят...
Котлы приходят с мятой облицовкой...

 

Так они в одну сторону и идут

Ну и дверцы естественно имеются с лицевой стороны, а с противоположной стороны лючки для удаления сажи из борова...
Для а для облегчения прочистки, принято процесс автоматизировать (легче автоматизировать жаротрубный ТО, горизонтальный или вертикальный без разницы), тока смола с дегтем это в шахте, а в жаротрубном ТО, сажа и зола уноса...
Бункер без водяной рубашки даст больше смолы и дегтя, чем бункер с водяной рубашкой, особенно на угле, а Магна - угольный шахтник...
Хотя и шахтник, и вертикальное зеркало горения Теплоком и проф. Кирш придумывали для дров в молодой республике Советов...
Шахтные топки Теплокома
М. Лукьянцев
Современный интерес к дровяному топливу обусловливается рядом факторов, среди которых – его общедоступность, экологичность (при сжигании дерева в атмосферу выделяется столько же СО2, сколько было усвоено им во время роста), а также высокие цены на ископаемые источники энергии – нефть и газ. Между тем, в относительно недавней истории нашей страны отмечены периоды, когда дровам практически не было альтернативы. Лучшие отечественные инженеры-теплотехники разрабатывали теоретические основы их сжигания, создавали специальные топочные устройства. Этим проблемам посвящена монография «Дрова как топливо», опубликованная в 1919 г. профессором Карлом Васильевичем Киршем, председателем Теплового комитета при Политехническом обществе МВТУ (до 1917 г. – ИМТУ).

Конструкции жаротрубных дутьевых топок для сжигания дров были разработаны Тепловым комитетом еще в относительно благополучный дореволюционный период. Разруха, наступившая в результате Первой мировой войны и двух революций, резко изменила требования к установкам для сжигания топлива. И если указанные конструкции создавались для сжигания дров с 40–45-процентной влажностью, казавшейся предельной в 1915–1916 гг., хозяйственный упадок привел к значительному превышению этого порога.
Кроме того, горизонтальная загрузка сама по себе требует больших физических затрат со стороны рабочего, а в случае дутьевой топки работа осложняется из-за высокой температуры в сильно прокаленном топочном пространстве, пламя в котором не ослабевает от введения холодных сырых дров. По мере падения производительности труда и ухудшения физического состояния рабочих, связанного с недостаточным питанием, эти неудобства приобретали чрезвычайно большое значение. Другое осложнение возникло из-за того, что дрова повсеместно поступали в котельные в виде сырых (влажность – 50–55 %) неколотых брусьев весом до 5–6 пудов.
Вместе с тем, по мере ухудшения топливоснабжения страны, Тепловому комитету стало ясно, что временный переход котельных установок на сжигание дров затягивается на неопределенный срок. В связи с этим возникла насущная необходимость поиска решений, направленных на усовершенствование конструкций, которые смогли бы обеспечить при облегчении труда обслуживающего персонала и уменьшения его числа более высокие мощность и экономичность, несмотря на ухудшение качества топлива. Исходя из этих соображений, Теплоком предложил усовершенствованную конструкцию шахтной топки (рис. 1).



В такую топку дрова подаются сверху через особый загрузочный аппарат, куда поленья укладываются правильными рядами. При открытии нижней заслонки аппарата отдельные поленья падают и укладываются в шахту относительно правильными рядами (высота падения – 700–900 мм). С двух боков шахту замыкает кладка, с третьей – решетка для подвода воздуха, с четвертой – свободный уровень дров, поверхность которых наклонена под углом 60–40º, в зависимости от линейных размеров дров, интенсивности прогорания и других факторов.
Такая конструкция позволяет пространственно разделить проходящие в топке процессы. Наверху, в «загрузочном горле», происходит подсушивание дров, затем начинается выход летучих веществ, потом – горение.
Воздух поступает главным образом через топливную массу снизу, продукты сгорания удаляются через газовое окно из свободного уровня дров (зеркало горения). Для их окончательного окисления в топочном пространстве дополнительно требуется значительное количество воздуха. Правильнее вводить его через наиболее накаленные части слоя.
При сжигании особо сырых дров, когда приходится искусственно повышать температуру слоя, вторичный воздух вводится непосредственно в топочное пространство через особые каналы.
При работе шахты, загруженной выше верха газового окна, процесс загрузки дров не влияет на процесс горения (кроме случаев уплотнения слоя, вызванного падением дров). Таким образом, решаются проблемы, связанные с периодичностью горения в простых топках, и исчезают сопутствующие им потери: даже при периодической загрузке шахты имеет место непрерывный процесс горения.
К. В. Кирш предусмотрел меры, призванные сохранить эффективность предложенной конструкции независимо от смены пород дров. Так, начальная толщина слоя должна выполняться сразу предельной толщины в расчете на наименее горючие из ожидаемых дров, а из зольника выделяется легкой железной заслонкой часть пространства, замкнутого сверху колосниковой решеткой с тонким слоем топлива. При появлении в гляделках (смотровых окнах) дыма после загрузки сухих, мелких (и вообще горючих) дров требуется приоткрыть эту заслонку, и поступающий через тонкий слой топлива воздух завершит горение в топочном пространстве. Однако, как пишет автор монографии, этим способом не стоит злоупотреблять: ввод вторичного воздуха мимо (или почти мимо) слоя повышает температуру в слое и увеличивает тепловой износ топки.
Кроме того, задняя решетка должна иметь достаточное сопротивление проходу воздуха. Воздух к слою желательно подводить в нескольких уровнях для более быстрого и экономичного выжигания шахты и облегчения регулирования.
Проведенные опыты показали, что, меняя разрежение в топочном пространстве (или вводя сопротивление поступлению воздуха через слой), можно изменять мощность топки без ущерба для ее экономичности.
Заметив по манометру падение или повышение давления пара в котле или ожидая уменьшения или увеличения его расхода, кочегар должен лишь открыть или закрыть задвижку в конце котла. Соответственно дрова будут окисляться быстрее или медленнее, и быстрее или медленнее будет снижаться их уровень. Если загрузка производится так, чтобы уровень дров в горле не спускался ниже верха газового окна, то экономичность топки останется почти неизменной.
В связи с этим К. В. Кирш отмечает, что шахтная топка является механической в более широком смысле, чем большинство топок с механической подачей топлива. Основной ее недостаток – ограниченность применением только для сжигания низкокалорийных и крупнокусковых видов топлива, требующих толщины начального слоя не менее 500–600 мм – при дальнейшем снижении толщины слоя правильность схода топлива уже не обеспечивается конструкцией.
Такая топка, названная ученым нормальной шахтой, имеет и другие недостатки. Так, по мере увеличения влажности дров (или вообще снижения их горючести), уровень начала горения опускается вниз, и, в конце концов, шахта может заглохнуть: сушки за счет получения тепла снизу не хватает для достаточной подсушки топлива при влажности более 45–50 %. Кроме того, запас тепла в горящих дровах недостаточен для придания всему процессу должной устойчивости.



Далее. В шахте с наклонным зеркалом горения, помещающимся под сводами, имеются ограничения на длину полена: для сжигания поленьев длиной 3 аршина (1 аршин – 71,12 см) и более потребовались бы своды таких размеров, что они быстро разрушились бы механически.
Также, несмотря на все упрощения, конструкция шахты оказалась слишком сложной для имевшихся в то время условий выполнения работ. Существовали трудности и с изготовлением ряда ее элементов, особенно, железных и чугунных.
По всем этим причинам в конце 1918 г. Теплоком разработал шахтную топку с вертикальным зеркалом горения (рис. 2). Она представляет собой вертикальный колодец, заполняемый дровами в виде брусьев любой длины (до 6 и более аршин), которые примыкают справа к одному или нескольким газовым окнам, не проваливаясь в них. Образовавшиеся в шахте газы выходят в топочное пространство через газовые окна, пройдя предварительно через щели между полуобгоревшими поленьями. Образующееся таким образом вертикальное зеркало горения – наиболее узкое место движения газов, обусловливающее сопротивление всей шахты, которое меньше, чем на наклонном зеркале.
Ниже газового окна располагается столб топлива (горячая шахта) высотой 400–1200 мм. Пространство над газовым окном заполнено свежим топливом, которое постепенно опускается вниз, подсушиваясь отходящими газами нижней горячей шахты.
Как показали опыты, варьируя высоту нижней шахты, можно обеспечить подсушку крупных кругляков диаметром до 300–400 мм при влажности 55–58 %. Разбавление их мелкими брусьями облегчает подсушку массы топлива.
Такая шахта – не только топка, но и компактное сушильное устройство, работающее за счет газов наиболее высокой температуры, еще не достигших котла. Вместе с тем, начальная температура поступающего под котел пламени падает. В результате уменьшается передача котлу тепла и увеличивается температура уходящих из котла продуктов сгорания. Кроме того, само пламя становится более коротким.
Первые шахты такого типа были построены в Москве для двух отопительных котлов. После реконструкции котельной (ранее в ней работало четыре котла) оказалось достаточным использовать один из них, подключая второй в течение 20 % зимнего времени. При этом экономия топлива за отопительный сезон составила 40 % (около 1200 пог. саженей дров).
Для увеличения гибкости регулирования шахт с вертикальным зеркалом горения в дальнейшем было введено деление зольника на три поперечные камеры (большая средняя и две боковых, поменьше), а также использован непосредственный ввод вторичного воздуха в топочное пространство.
Среди специальных разработок Теплового комитета, посвященных древесному топливу, были также топки для чугунных отопительных котлов и двухскатные топки для сжигания опилок. Проведенная отечественными инженерами в послереволюционное лихолетье самоотверженная работа внесла неоценимый вклад в преодоление разрухи и послужила дальнейшему форсированному развитию нашей страны в межвоенный период.

 

@Кольчугин, Это вы мне сейчас карбюратор пытаетесь рекламировать, когда везде уже впрыск стоит. Старт -стоп для чистого горения не приемлем. Керамику логисты возят и преимущественно целой. Котел же из керамики до потребителя может в виде конструктора легко доехать., который он в течении получаса превратит в действующий котел. ко мне в подвал например никакой готовый котел занести без разбора полов не возможно. А так потребитель сам выберет, что ему больше понравится, но если я не буду давать информацию о том, что существует такое техническое решение и его можно довести до готового изделия, то у потребителя не будет выбора.

 

На счет впрыскв, это Вы Андрей явно погорячились... Если "шахтник" это русский карбюратор, то ракета - немеций (японский, американский)...
Впрыск это из существующих ГВТТ, из перспективных - эжекторный...

 

@Кольчугин, Нисколько я не погорячился. Это Карно со своим циклом повыделывался и вывел, что КПД системы зависит только от разницы температур входа и выхода. А как вы там будете ее организовывать, впрыском или карбюратором без разницы. Таким образом, на входе 1150 градусов на выходе 50 первый постулат. Второй, что теплоносителем на входе ПГ на выходе ВВ+ ДГ, а не ПГ+ДГ. Расход электроэнергии минусуем их мощности, поскольку она за ее счет будет. А вот теперь сравнивайте и делайте вывод, только 2000 градусов в ГВТТ не пишите, их там нет. Я вам могу фото подыскать красного кирпича при 1200, вернее черно-зеленого стекла, это как раз то, во что красный кирпич переходит. А у Валеры как раз футеровка вроде как из него рекомендована. И не забывайте, что если у вас идет газогенерация, то атмосфера будет восстановительной, а при ней железо в красной форме не существует при температурах от 1000 Оно будет либо в виде черного шпинелида Fe3O4 либо зеленым ионом Fe 2+ Отсюда и раскраска. FeO легко соединяется с SiO2 c образованием легкоплавкого фаялита, а красный Fe2O3 с SiO2 практически не взаимодействует. Поэтому когда будете про высокие температуры писать и химию в ГВТТ по конверсии предъявите снимочки футеровки плз. С Запорожья вот мне прислали, во что шамот превращается в горелке на подобии ГВТТ при использовании зерноотходов. Там человек, честный и порядочный и не специалист в области огнеупоров, потому совета попросил, когда у него футеровка через две недели развалилась...

 

Про идеальную машину Карно можно и ре упоминать, а то снова сошлюсь на Гришаева-Деревенского, потому как никто за почти 150 лет ничего даже близкого к идеальному не создал...
Про 2000 градусов никто кроме Шевякова и не говорил... Все остальное из слоевого горения, которое и есть есть карбюратор...
Красный кирпич только возле пиролизного отсека... Вся футеровка внунри защищается расплавом золы и песочка, который рекомендуют кинуть в горелку в первую топку...

 

Звиняюсь что вмешиваюсь в вашу высоконаучную дискуссию, однако напомню вопрос автора про дом 100 квадратов и котел длительного (максимально) горения.

 

Кстати пользовал тут котёл, обычный пятистенок с водяной рубашкой, без колосника даже с одной большой загрузочной дверцей. Так вот работает это "чудо" в режиме тления 12 часов.

 

@дядяТолян, У меня 100 квадратов и ракетный котел, я писал об этом выше, но тему без санкции автора засорять не желаю, просто делаю замечания, что длительного эффективного горения, а не тления на водяной рубашке и железе получить очень сложно без применения специальных фич и приблуд,. И это не мое мнение, так физикой с химией предписано.
В качестве эталона возьмите пиролизник, расширьте ему диапазон используемого топлива и уберите карлсонов жрущих больше 10 Вт энергии. Все это в железе с водой. если реализуется, то получите искомое, вот только возможно ли?

 

Шахники работают без тления, только горение...
В этом суть шахтника (см. Фрагмент статьи)...
Потому Окфорд на Вас и наезжает...
Про эффектианое горение на железе (не получмть), это Вы пеллетчикам расскажите... А то они заявляют КПД 93-96.
Если ни их железках 95%, то в ракете сколько?

 

@Кольчугин, Спасибо я вас понял.