Шахтный котел. Работа на минимальных режимах с приемлемым КПД

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@virustel, Горение - есть целая куча всяких самопроизвольных химических превращений веществ результатом которых мы получаем другие вещества и желательно тепло. Протеканию каждой реакции до конца в этой куче соответствуют свои условия. Например сжечь уголь до СО2 при 800 градусах у вас не получится. Будет присутствовать СО, который желательно тоже сжечь, но для этого нужны свои условия (физические) Их надо создавать уже в другом месте, поскольку это газ и он на месте в отличии от угля не стоит. А еще надо не допустить самопроизвольное разложение СО до С и СО2. Сажа же нам не нужна? Опять надо создавать для этого условия... Причем создать все условия в одном месте нельзя по определению. Управление горением это и есть создание оптимальных условий горения в нужном месте в нужное время да еще, чтобы результат конечный был предсказуемым и таким, который нужен нам. Т е мы должны получить тепло, а соседи чистый воздух и белое белье после сушки на улице...Ну и т д. и т. п. Сама конструкция аппарата это и есть попытки создания эти самые условий оптимальные, но не управление ими. Вот тогда мы начинаем вносить дополнительные измерительные устройства и исполнительные механизмы, которые позволят нам в какой то мере воздействовать на эти условия... дальше думаю уже понятно...
П С Сушка древесины - это кстати тоже создание условий для горения ....

 

Кочегару засунуть градусник в другое одно место...Даже в этом случае будут видны изменения. Про котел я вообще умолчу. А если серьезно, то весьма непросто, но можно в качестве контроля горения использовать только температуру... Подробно об этом в ракетах все расписано... И датчик О2 или СО все же хочется тоже применить, для контроля и управления уже качественными показателями горения...

 

Управление горением- заслонка первичного воздуха. Что измениться, если термопару засунуть в другое место? Для внедрения новых элементов управления, нужны серьезные основания. Какие?

 

Если термопару не связать с заслонкой, то разумеется ничего не изменится.... Место расположения термопары имеет значение. Температура несет информацию о горении не в статической, а в динамической форме. По сути температура показывает сколько Джоулей было сожрано теплоемкостью вещества или смесью веществ. Вещества при химии изменяются, а значит меняется и их теплоемкость. Вот по этим изменениям теплоемкости и есть возможность отслеживать процесс горения. Конструкциями ГО мы фиксируем теплоемкость, поскольку она есть производное от массы вещества, а следовательно от расхода. Тогда изменение температуры будет показывать непосредственно на протекание хим. реакции. Обратная связь на воздушную заслонку позволит получить точку перегиба в динамике изменения температуры. Оно и понятно мало кислорода, много топлива - меньше количества тепла. Много кислорода, мало топлива опять меньше количества тепла. А вот в стехиометрии тепло будет в максимуме. Управление и заключается в поддержании этого максимума...На ближнем порядке как видно с этим процессом вполне себе хорошо справится и градусник, расположенный в нужном месте, а вот с дальним порядком хуже. При высокой температуре СО будет взаимодействовать с О2 только при высокой концентрации последнего, а при низкой мала скорость такой реакции + диспропорционирование самого СО на С и СО2. Чтобы все условия соответствовали оптимальному горению мы и так стараемся разбить наш агрегат на несколько зон, с разными физическими и химическими условиями. там вторичный воздух, шамотный кирпич для дожига и пр. свистелки. Но у нас еще как параметр время появляется, от которого как раз дальний порядок зависит (скорость газа, мощность, даже этап топки - все производные времени). Обычно все это закладывается в конструкцию котла, т е реализация функций от времени и даже тот же РТ -это регулятор подстраивающий тепло по времени, но как видно из текста выше - это совсем бледное подобие управления горением. Контроллер и Т ух гораздо более информативны, а старт стоп с помощью контроллера это уже управление дальним порядком. Но все же это не управление горением, хотя сразу видно, что 3 параметра, да еще более точно обрабатываемые это не один РТ, + еще может быть удачная конструкция самого котла. В итоге очень приличный агрегат + пользовательские ништяки. Вот и сравнение "электронного РТ с алгоритмом" по сравнению с обычным ящиком... Уже 4:1 в пользу контроллера. ... Отвлекся от вопроса однако, но собственно в тексте есть ответ по поводу оснований внедрения элементов управления или доп. конструктивных извращений.

 

Я просто хочу чтобы Вы как профи разобрались почему так происходит и смогли объяснить это своему клиенту. Я то знаю почему иногда так происходит. Вот вам наводящий вопрос:
Почему правильно подобранный котёл соответствующий энергопотреблению дома, не уходит в стоп. РТ не перекрывает полностью поддувало, а в некоторых системах ТТК - ТА такое происходит?
Проблема то простая и дело тут не в том какой регулятор установлен механический или электронный.

 

Нет такого понятия как правильно подобранный котел, у любого котла есть минимальная мощность и максимальная, как и у любого дома нет фиксированного рассеивания энергии через теплопотери, ибо теплопотери зависят от разницы температур внутри и снаружи. Под какую температуру на улице котел будет считатся правильно подобранным?
С ТА котел и должен уходить в стоп, как отключается зарядка на телефоне, когда аккумулятор заряжен.
У любого котла есть диапазон, в котором он работает максимально эффективно, дак вот, при работе на РТ, котел находится в этом диапазоне, если совпало энергопотребление дома при определенной температуре на улице. При работе под контроллером котел находится всегда в номинальном режиме, а нужная мощность достигается тактованием.

 

РТ управляет горением, но не значит что он помогает "правильно" гореть, или гореть с лучшим КПД.
Он открывает и закрывает заслонку, совершенно не заботясь необходимо это или нет для качественного горения. РТ запросто может открывать заслонку при избытке воздуха и закрывать при недостатке.
У каждого котла есть оптимальный диапазон работы, на определенном виде топлива. Если РТ (электронный или нет), работающий по Т теплоносителя регулирует горение внутри диапазона (не загоняя котел в тление и не открывая заслонку на полную.) - котел будет "управляться" хорошо. Если вне этого диапазона- то плохо.
А для этого - в первую очередь СО и котел должны быть сбалансированы. СО должна утилизировать столько тепла, сколько вырабатывает котел.

 

Давайте упростим и договоримся что у нас нет СО - есть котёл и ТА который надо зарядить.
Просто нам надо нагреть например 3 куба воды для других нужд кроме отопления и понадобится она не сегодня, а завтра или позже.

 

Напрашивается уличный градусник, так же как и домашний, чтобы котел точно компенсировал теплопотери помещения. Контроллером можно даже сделать, чтобы игнорировал не закрытую форточку, потренировав хозяину память снижением температуры в помещении. В большом посте выше я писал о теплоемкости и о ее влиянии на возможность точного управления горением. Водяная рубашка и циркуляционный насос устремляют теплоемкость к безразмерным величинам. Вот здесь 2 градусника и вычислитель (математика в контроллере) могут сослужить хорошую службу, обойдя "бесконечную" теплоемкость теплоносителя. Пока это только осторожное предположение, что такое возможно. Второй вопрос это влияние теплоемкости непосредственно на само горение. Здесь все сложнее, а так то можно было бы запускать минималку мощности в безстоповом режиме. Снижение теплоемкости зон горения и их разделение по функционалу, позволило заставить пыхтеть котел до 23 часов на 20 кг топлива. Правда это ракета, на ней проще реализовать такой режим в силу конструктивных особенностей. Но котел не обязательно должен быть ракетным, можно и на других типах попробовать. Лишь бы наличие двух зон горения было.

 

Андрей, причём тут уличный градусник и СО. Спор то начался с того что в некоторых случаях, а @virustel, вроде как утверждает что всегда, РТ загоняет котёл в стоп при достижении установленной на РТ температуре. А электронный контроллер такого не допускает.

 

Мне кажется, что скорее он говорит о том, что система СО+Котел, крайне редко находится в балансе. Т. е. там, где РТ реально помогает. И это в общем-то правда. ТА этот диапазон расширяет, иногда в достаточных пределах, но это все-равно костыль. РТ это тоже костыль. С двумя костылями можно в общем неплохо передвигаться - я именно так и попробую .

Есть два варианта - либо горение в оптимальном режиме (это достигается контролем именно горения, через продукты горения). Либо все остальное (механический или электронный привод заслонки) от чего угодно иного - будь то температура на улице, в доме или температура теплоносителя.

 

Попробуйте, только Вы тоже смешали всё вместе. Причём тут СО + котёл.
При наличии ТА Вам надо рассматривать две отдельные системы Котёл + ТА и вторая система ТА + СО.
В этих двух системах СО практически не имеет отношения к котлу.

 

Прошу обратить внимание что я говорил о работе электронного РТ. У него два датчика на подачу и обратку. И программа написанная программистом после долгого тестирования. Есть выбор нужной температуры подачи. Есть выбор как закрывать поддувало, полностью или оставлять щель. Имея эти параметры не важно какое топливо горит и как. Например. Если дрова зависли, он открывает поддувало полностью и ждёт повышения температуры. Дрова упали. Температура поднялась, РТ может полностью закрыть поддувало, дождавшись уменьшения температуры до требуемой (с гестерезисом). Исходя из этого, считаю что в котле главное чтобы он хорошо управлялся поддувалом. Были примеры котлов с плохим управлением.

 

Путаница возникает от того, что горением управлять действительно пытаются с помощью СО, только разными методами. Я же как раз хотел прояснить, что есть действительно управление горением и краткий обзор существующих методов показать, а скорее их косвенность...

 

Я такого не говорил