Что происходит в подовой топке печей Ферингер

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Наука не остановилась, но базовые принципы не изменились.

Да, есть ГОСТы и стандарты. Но в случае дровяных печей там столько условностей, результаты, полученные по разным методиками не удовлетворительно согласуются. И дело не точности замеров (точность как раз хорошая), а в методологии измерений и вычислений. Методика топки и измерений далека от практической эксплуатации печей.

Ну большая часть углей из верхнего слоя сгорит. Так задайтесь простым вопросом: "куда дальше пойдёт теплота от сгорания углей и сгорания летучих?" Летучие (пиролизные газы) при сгорании дадут в три раза больше дымовых газов, теплота которых будет аккумулироваться в дымооборотах. А существенно большая теплота сгорания углей лишь частично в виде горячего СО2 пойдёт в дымообороты. Основная часть теплоты углей в виде лучистого тепла будет греть топку. Об этом и идёт речь. Что греет топку и каменку, а что в бОльшей части нагревает трубу.

Так в чём Ферингер противоречит Хошеву?

 

Вообще-то причем здесь КПД? Мы до него еще не дошли. И боюсь не дойдем. У меня складывается такое впечатление, что Вы умышленно начинаете уводить тему совсем в другое направление. Если у Вас есть какие-то конкретные предложения по замерам КПД для печей, то откройте соответствующую тему и изложите Ваши соображения. Можно на форуме у Колчина, можно и здесь. Я, думаю, он с удовольствием откликнется. И я готов поучаствовать. Я в свое время критиковал ГОСТ 3000-45 на форуме у Колчина. И мы жарко спорили по методике измерений. Спор был, как измерять КПД печи только с надтопом или можно и из холодного состояния. Последняя методика EN 15250 предусматривает из холодного состояния. Хотя для больших печей для ПМЖ это не соответствует нормальному режиму работы печи. Но такой метод гораздо проще и для оценочных и сравнительных оценок вполне пригодный. Так что если у Вас что-то есть конкретное, то мы ждем. А просто так как-то не серьезно.

Вообще-то я это знаю. Но хотелось бы порасспросить об особенностях печи не Вас, а Завод Ферингер. А тут все Вы да Вы. Даже слово ему молвить не даете. Какая-то очень похожая ситуация как с печами Кузнецова. Я задавал массу вопросов Кузнецову, а отвечал все время Колчин.

А в чем он ему соответствует? И почему Вы считаете, что в этой фразе Ю. М. Хошев («в реальности сначала прогорают летучие, а затем выгорают угли, составляющие примерно 34% от массы абсолютно сухих дров. Картина такова, что из 4500 ккал /кг тепла, образующегося от сгорания 1 кг абсолютно сухих дров, не менее 1800 ккал/кг выделяется при сгорании летучих, а до 2700 ккал/кг при сгорании углей.»)
отразил все возможные варианты горения дров в печи. Да и Вы опустили его слова, что в оставшихся углях 35-40% летучих от массы углей. У меня при верхнем розжиге все по другому. Кстати, и у Завода верхний розжиг да еще подовое горение. Фото верхнего розжига в моей печи прилагаю.

 

Не будем трогать КПД, согласен - тут всё очень скользко.

Удаляюсь - пусть печники попробуют в очередной раз прийти к консенсусу. А я, как та обезьяна, буду наблюдать с холма за схваткой тигров.

 

Спасибо за участие. Надеюсь, вы на долго не пропадете. Я считаю, что разговор с Вами был весьма полезный и для меня. Пришлось глубже покопаться в литературе. Хочу немного подвести некоторые итоги того, чего я придерживаюсь:
1. В абсолютно сухих дровах 85% летучих;
2. Примерно 15% древесного угля, т. е. 150 г на 1 кг абсолютно сухих дров;
3. Исходя из значения высшей теплотворной способности древесины (ВТС) Qвтс=4752 ккал/кг (без учета затрат на парообразование) на древесный уголь приходится 1200 ккал;(Теплотворная способность древесного угля примерно 8000 ккал/кг.)
4. На летучие газы – 3552 ккал.
5. Реально разделение дров на такие пропорции при горении в печи не происходит;
6. Разделить процесс горения всей закладки дров в печах на циклы «пламенного горения» и «угольного горения» нельзя. Т. к. процесс сгорания всей закладки дров очень зависит от многих факторов
(Влажность дров, сорт древесины, толщина поленьев, способ розжига дров и т. п.)
и горение происходит большей частью одновременно и летучих и угля. Где-то горят летучие, где-то догорает уголь.
PS Я думаю, что фраза Ю. М. Хошева абсолютно правильная (...…в реальности сначала прогорают летучие, а затем выгорают угли, составляющие примерно 34% от массы абсолютно сухих дров...) но не для всей закладки дров, а для того участка дров, где и происходит конкретное горение. А поскольку дрова в закладке могут гореть не одновременно, то в целом процесс будет совместный.

 

Ну вот у каждого свои цифры. Высшая теплотворная способность абсолютно сухих дров по Надеждину 4370 ккал/кг, Игорь Васильев приводит 4500, по другим данным дрова с 0% влажностью (сушили при 103грС) имеют 4400ккал/кг, встречал и 4415ккал (18,5 МДж/кг). И так во всём

 

Приведенные Вами цифры по теплотворной способности дров являются скорее всего низшей теплотворной способностью дров, которая и равна 4510 ккал/кг (Д.И.Менделеев) или 4400ккал/кг (ГОСТ 3000-45) для абсолютно сухих дров. Очень хорошо этот вопрос раскрыт в книге М. Б. Равича "Эффективность использования топлива" со стр 32... В книге автор постоянно ссылается на любимого Вами Д. И. Менделеева (очень уважаемого и мной). Именно он первый (Менделеев) и вывел наиболее точные формулы по рассчету теплоты для топлива. И его данные наиболее точно совпадают с результатами, полученными калориметрическим путем. По его формуле высшая теплотворная способность для дров равна 4840 ккал/кг. Некоторые отличия получаются из-за небольших колебаний химического состава дров: углерода, водорода и кислорода. Поэтому это значение можно брать в пределах от 4750 до 4900 ккал/кг.
Игорь Васильев - это автор "Печи в кубе"? Я ему задал ряд вопросов по его печи на соседнем форуме, а он пропал. Боюсь обиделся.

 

Я не совсем понял, что смущает в сообщении Артура Павловича?
Цифра 70% кажется слишком большой для лучистой? Так?

 

Лично меня смущает очень многое. Хотя, похоже, только одного меня. Возможно у меня несколько иной взгляд на печные процессы. И я не собираюсь ни коим образом «наезжать» на Завод. По их тексту, у меня складывается впечатление, что Завод сам на себя «наехал». Печи делать научились а описать изделие не могут. Но это только лишь мое мнение. И совсем не смущает 70% для лучистой. Хотя никакого упоминаний слова «лучистая» в описании нет. Поэтому и хочется разобраться. К сожалению, на мой взгляд, написано очень, мягко говоря, не «корректно». Это все-таки завод, выпускающий изделия. Здесь требуется техническая точность в формулировках и в описании процессов горения. Если уж взялись. Это вопрос довольно сложный и не очень понятный большинству пользователей печей.
Красным цветов слова Завода:
…Вся потенциальная энергия, заложенная в дровах, делится на пламенное и угольное горение в соотношении 30 к 70-ти…
…Я делю процесс горения в подовой печи с верхним розжигом на два этапа: Пламенное горение газов выделяющихся в процессе пиролиза древесины и угольное горение. Понятно, что и в том и в другом случае присутствуют оба процесса, но предположительно в соотношении 30 к 70-ти (или другое), но для простоты осмысления всего процесса не будем это учитывать…
…В угольном горении потребность в воздухе практически на порядок ниже…
Конструкция топки и правильная укладка дров позволяют управлять процессом таким образом, чтобы не вся закладка одновременно участвовала в горении…
Но главная энергия сосредоточена в оставшихся углях после цикла пламенного горения. Ориентировочно цикл пламенного горения 1/3 часть процесса. 2/3 — это угольное горение и это главное.
И как это понять, где пламенное горение заканчивается и начинается угольное? И почему через 1/3 процесса. Тем более при верхнем розжиге в подовой печи если … не вся закладка одновременно участвовала в горении…
У меня при верхнем розжиге и при колосниковом горении, когда весь воздух протягивается через дрова, и огонь стремится идти в направлении к колоснику, и то на фото 2 видно (а это примерно 20-25% времени всего горения дров), что даже из среднего левого полена еще выделяется влага и полено полностью не горит. На фото 3 (около 50% всего времени горения) еще нижнее левое полено полностью не охвачено огнем. А при подовом горении и верхнем розжиге, когда воздух идет поверху, процесс горения всей закладки еще больше затягивается. Я понимаю, что процессы сгорания дров в разных печах могут протекать немного по разному, но это как-то и надо прояснять. И почему воздуха при «угольном горении», когда в закладке дров еще полно летучих, требуется на порядок меньше? Тогда сколько же подается при подовом горении? Или там очень много улетает сразу в трубу? И сколько остается, когда на порядок меньше? Хорошо бы посмотреть осциллограммы горения дров. Посмотреть как меняется коэффициент избытка воздуха в процессе топки. Есть ли там на порядок меньше? Все это и вызывает вопросы. И это требует разъяснений и пояснений.
Вопрос с завихрением горячих газов. Меня этот вопрос очень интересует. Есть ли действительно эффект? И какой? И как реально это сделать? Понятно, что в воображении очень легко закрутить газовый поток. На картинке тоже не сложно. А как в реальности? Смотрю на первый рисунок. Диаметр выхода дымовой трубы около 15,0 см (или близко к этому). Диаметр (условный) «завихрителя» примерно 0,5 от трубы. Т. е. 7,5-8,0 см. Возьмем 8,0см. Тогда площадь сечения «завихрителя» составит 50 см2, и это 3,5 раза меньше, чем площадь сечения трубы. Тогда можно считать, что скорость прохождения горячих газов через «завихритель» без всякого завихрения, просто напрямую, будет в три раза выше, чем через трубу. Длина «завихрителя» до трубы около 20-25 см.
…А по-простому снижаем столб пламени в дымоходе на метр-полтора, в одном и том же режиме горения. Конструкция рассекателя-завихрителя формировалась опытным путем за счет смены разных конструкций в специальных направляющих верха топки в течении минуты-двух и наблюдением за пламенем в дымоходе через встроенные стеклянные смотровые проемы.
Если снижаем на 1 метр, то газовый поток должен повернуться в «завихрителе» не менее 4 раз при скорости движения газа как в дымовой трубе. А в «завихрителе» скорость в три раза выше. Поэтому, чтобы обеспечить такое же время для сгорания горящих частиц путь будет в три раза длиннее. Т. е. газовый поток в этом случае должен повернуться в «завихрителе» 12 раз. На длине 20-25 см. А если считать более точно, то будет значительно больше 12 раз. Про 1,5 м я уже и не говорю. Значит что-то не так с «завихрителем». Не может газовый поток в «завихрителе» крутиться как белка в колесе. Значит, на снижение длины пламени в дымовой трубе влияют какие-то и другие причины. Может быть горящие частицы бьются об стенки «завихрителя» и элементарно гаснут не догорая? И потом вылетают в трубу. Такой генератор несгоревших сажевых частиц. Или «завихритель» является дополнительным сопротивлением на пути движения горячих газов, и это тоже как-то сказывается на результатах. Замеры на выходе в трубе сажевых частиц могли бы подсказать, что в реальности происходит.
Как видите, кругом вопросы.
Я даже не рассматриваю случай, зачем надо переходить с подового горения на колосниковое? Здесь также можно задать вопросы. Одним словом вопросов полно, ответов нет. И, похоже, от Завода ответов не будет. Я так понимаю, надо приглашать Палеха. Он человек знающий. Может быть Шура, что-либо подскажет по завихрению газовых потоков? Что-то он уже говорил в какой-то теме. Только не надо говорить от имени завода. От имени завода должен говорить сам завод.

 

По поводу "завихрителя", я во многом согласен с Вашей точкой зрения.
Я неоднократно заводил разговор об этом (о вреде завихрений и т. п.) в разных, темах (например: http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=4693&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=).

 

Вы наверное не видели реальной картины работы Зуба, как Вы говорите - "завихрителя"...
Посмотрите сами -
Может быть Вам будет проще представить что и как происходит в топке печи АПФ...

 

...

 

Справедливости ради, хотелось бы уточнить, что не так давно я полагал, что в эпицентре вихря всегда концентрируются самые горячие составляющие, т. к. они менее плотные и относительно менее тяжёлые, а холодные составляющие должны располагаться по периферии вихря, но при более пристальном взгляде на этот вопрос, оказалось, что это не всегда так.
Например: принцип работы пылесосов системы "Циклон", основан на том что относительно тяжёлые пылинки отбрасываются от центра вихря под действием центробежной силы, но в тоже время, когда мы раскручиваем чай в стакане, то относительно тяжёлые чаинки (или песчинки нерастворившегося сахара), как бы вопреки центробежной силе, почему то концентрируются в центре (на этом эффекте основано устройство термо-вихревой трубы).
При огненном вихре, на мой взгляд, могут иметь место оба варианта (в зависимости от масштаба, скоростей, геометрии и т. п.), но в обоих случаях, и опять же на мой взгляд, это приводит к определённому ухудшению процесса горения. По процессу теплообмена, надо уже рассматривать в каждом конкретном случае...

 

Вы раньше приводили величину жаропроизводительности ольхи на уровне 690 град?
Это из Менделеева?

 

Не совсем. Это данные 1-ого российского технического общества (вроде так называлось), но оно курировалось Менделеевым. Кстати сам то он был профессором технической химии, что котировалось выше, чем просто профессор химии.