Самодельная горелка под пеллеты, опилки, зерноотходы...

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Андрей в этой горелке принципы из слоевого горения не применимы... Здесь нет горения в кислородной среде ни целлюлозы, ни углерода (разве только для выхода "в режим")...
Здесь углерод спекается от действия высокой температуры в "корку" для того чтобы не было разлета частиц топлива, а реакция восстановления монооксида углерода происходит в среде углекислого газа (не процесс горения, а процесс газификации) и очень важно сохранять целостность корки из кокса и поддерживать постоянно понижающуюся температуру коксового слоя на высоком уровне ...
Горят пиролизные и восстановленные газы в струе на участке от патрубка до низа слоя углерода (кокса) двумя потоками, которые сливаясь образуют так называемый круг изотермических реакций и создают высокую температуру в камере сгорания и пока высокотемпературный фронт подойдет к слою кокса весь кислород выгорает и потому не горение углерода, а термохимическое взаимодействие...

То что Вы, Андрей, описываете справедливо только на этапе розжига...

Хотя наверняка 100% изолировать слой углерода от кислорода не возможно, но среда с явным дефицитом окислителя в коксовом слое присутствует и закручивание потока этому очень даже способствует...
Почему прошу Вас? Вы к данной проблематике ближе чем простой советский инженер-строитель...

 

@Кольчугин, Вы же в качестве топлива отходы органики подаете, а в дымовой трубе выхлопной газ имеете. Сами же Гесса затронули. Если целлюлоза растительных остатков в итоге в СО2 и Н2О переходит то 1000 литров газа будет. А если газ выделется не в камере сгорания, то сгорит помещение где агрегат находится. По Гессу так будет. На схеме у вас топливо все таки подается в камеру сгорания и выход из камеры уже в виде дым-газа, так что пишу из того, что вижу.

 

Так весь фокус что удалось такой огроменный объем засунуть в небольшую камеру

При прогреве футеровки довольно быстром ввиду небольшого объема, пламя которое вылетало высоким факелом из сопла горелки начинает втягиваться, как ни парадоксально это не звучит, внутрь горелки и вращаясь (за счет вращения и СДГ, по Кузнецову) внутри образует высокотемпературную плазму (сам видел на видео автора горелки)... Почему и утверждаю, что общепринятые критерии в теории горения к ней неприменимы... Теоретических работ по ней нет, кроме наблюдений и выводов людей соприкасавшихся с ней...
Вообще то полностью она выглядит вот так:

 

Вообще то шлак это результат неполного сгорания углерода топлива в кислородной среде ввиду образования зольной корки которая будучи теплоизолятором снижает температуру горения углерода, Это конечно сильно упрощенно... В этой горелке при правильной работе в режиме углерод не горит поэтому нет шлака и нет падения температуры разогретого слоя углерода (она постоянно поддерживается кругом высокотемпературного горения газов)...

 

Шлак не имеет к углероду никакого отношения. Он состоит из сплавленных зольных остатков и как правило получается если есть достаточное содержание в золе SiO2, который накапливается в некоторых растениях или содержится в пыли или в связке типа бентонитовой глины. В иных случаях остается зола, как правило состоящая из карбонатов, а при высокой температуры и оксидов.

 

Во первых- цилиндрическая камера горения не дает ничего кроме лишнего геморроя. На моей ШК-1 выла такая камера какую вы себе хотите. И слепил я ее исходя из точно таких же соображений как и вы сейчас размышляете. Во вторых, чтоб знать что и как надо менять в геометрии надо разобраться чего мы хотим (ну-конечно кроме увеличения заработной платы и повышения уровня жизни трудящихся в Западном Занзибаре) от этой горелки добиться, какие для этого должны идти процессы и как этих процессов добиваться. Для ясности начнем сначала- температура пламени 1 000 градусов, а подаваемого воздуха 20 градусов. В итоге подаваемый воздух в 4 (!) раза более плотный и тяжелый. И мы хотим чтоб разреженное пламя полезло в плотный воздух. Ага, счас, прям разбежалось. Возьмите струю воды и попытайтесь добиться чтоб в нее воздух сам по себе подсасывался. Не хотит он окоянный (кстати, в инжекторных водяных насосах таки он засасывается в воду без проблем.) И пламя в воздух своим ходом засасываться не рвется. Вот и имеем кучу видео и фоток, где в сопле четко видно темную и прозрачную струю воздуха и пламя по бокам возле стенок. При недостаточной скорости воздушного потока, в той струе нет необходимого разрежения, вот она и тупо раздвигает пламя и валит прямиком на топливо. Холодная, но с кислородом. И вот чтоб облегчить неблагодарное дело впихивания невпихуемого, существует "конструктивная особенность, которая внаглую впихивает пламя в струю воздуха".Обратите внимание на сужение камеры горения перед смотровым окном. Это и есть "конструктивная особенность",отбрасываемое назад пламя сжимается боковыми стенками в узкий пучок, который упорно лезет своим ходом вверх. И подхватывается струей (при условии что у той все же достаточная скорость). И вроде все хорошо и правильно, но мне почему-то очень хочется процитировать князя Милославского-" В чем дело, граждане? Я вас спрашиваю- в чем дело? Где такая же "конструктивная особенность", (которая будет сжимать пламя и впихивать в струю), сверху? Граждане, почему потолок камеры горения плоский? Почему и там нет сужения? Ведь пламя за каким-то чертом упорно лезет вверх, так давайте его там в струю и впихаем. А что и не впихнется, то все равно будет толкаться в сторону топлива и по любому улучшать это самое вращение" (конец цитаты). То есть- потолок должен быть не плоский, а в виде свода, причем этот свод не должен подниматься в сторону сопла, а должон быть чито горизонтальный. А чтоб потолочные кирпичи не прослаблялись- да ради бога, поставить их руба и выпиливай своды какие хочешь

 

Нюанс второй- расположение патрубка. Ну вот за каким чертом он опущен хрен знает куда, чуть ли не на середину, и при этом верхняя часть веера бьет под углом вверх. А потом он вроде как то ли по щучьему велению, то ли вследствии действия заклинаний про "священный круг экзотермических реакций", ни с того ни с сего должен вдруг изменить направление и двинуться вниз. Блин, ну школьный курс геометрии- векторы усилий и разложение векторов. Ну вот возьмите паяльную лампу и направьте в стенку немного под углом вверх- и что, пламя вдруг начнет сбиваться вниз? Да фигушки- вверх полезет. А в горелке там сопло. И свободный выход из камеры горения. Когда я в свое время обратился к Валере (тогда я еще верил в его писанину) с вопросом обьяснить за счет чего и как пламя завихряется вниз, он ответил- "Ты что-дурак? Я ж на рисунке там ясно стрелочки нарисовал Чего еще может быть непонятного?". Я с такого ответа просто в осадок выпал. Попробовал еще раз обьяснить ему суть своего вопроса. Да ты охренел падла, ты самый хитрожопый что-ли? Я все выложил на форумах, люди кому надо, лазят по тем форумам, по крупицам собирают информацию, а ты хочешь не напрягаясь чтоб я тебе все сразу выложил? Нет товарищь, тут хитрожопость твоя не проканает- иди форумы читай!" Вот граждане, с какого бы хрена в мой адрес такой хамство сходу? Может я чего-то не догоняю, и в моих вопросах крамола какая-то была? Впрочем- это лирика. Вернемся к патрубку и его установке- вот смотрите, пламя рвется вверх, обтекает по бока струю воздуха (ну- чуток конечно всасывается. Но нам надо не чуток, нам надо- МНОГО!), растекается по потолку и свободненько так выплевывается в сопло

 

Теперь про оптимизацию- потолок не плоский а виде свода. Установка патрубка- под самый верх. Угол наклона такой чтоб верхняя часть веера била прям под самым потолком того свода (и даже чтоб касалась его). Пламя лезет под тот свод, и попадает в струю воздуха. Угарный газ и пирогазы в ней горят. И этой же струей все пихается (и сильно пихается) вперед, к топливу

 

Еще маленький нюанс- размер сопла должен быть регулируемым. И не так как у меня сейчас- когда с помощью 33 богов и какой-то матери я плоскогубцами подкладываю полоску из шамотного кирпича, а стандартно- кирпич на штыре и место куда тот кирпич задвигается при ненадобности. Рулируется так- если в смотровое сопло тяга, то независимо от того что и как там у вас с вращением- сопло сто пудов слишком большое. Если пламя из окна слегка выглядывает- нормалек. Если лупит на пол метра- значит в сопло все вылазить не успевает, маленькое оно у вас значит. В зависимости от мощности горения и топлива- количество пирогазов и пламени в топке- разное. Кстати, тут про давление в топке споры шли- если пламя из смотрового окна не лезет - значит давление в топке или меньше атмосферного, или равно ему. Чтоб давление играло хоть какую-то роль, пламя из смотрового окна должно лететь минимум на метр! Минимум! Так что спор этот совершенно бессмысленный и ни о чем

 

Что еще можно сказать- углекислый газ стремится охладить поверхностный слой топлива, поэтому приходится постоянно вести борьбу за повышение температуры горения

 

Кстати, господин Кольчугин- спасибо. Вы пока единственный кто меня услышал.

 

Сделал Ваши хотелки в виде модели:
Правда не под, но скругления где надо присутствуют... В области патрубка "тихий" угол...

Задняя часть факельной камеры с форсункой (соплом)

С открытой прочисткой...


Вид снизу (без основания)...

Регулировочная задвижка сопла...

Вид из шнекового окна...

Что сделано не так?

 

Круто. Теперь осталось сделать и испытать). По идее должно работать.

 

Кстати, Геннадий, вы мне отличную идею подали- не на потолочных кирпичах изгаляться выпиливая хитромудрый профиль, а развернуть поперек горелки боковые кирпичи и выпилять потолочное сужение на них- так сделать намного проще. Для отопления дома летом потихоньку начну собирать еще одну горелку, будет она уже у меня называться ШК-3, вот на ней-то все наработки в полном обьеме и реализую. Блин, муляет меня таки провести эти эксперименты с эжекторным патрубком, вот наверное на днях и начну сверлить-варить-резать. Времени ни на что не хватает. День короткий, а работы в теплице ну просто завались. И все надо успеть, и все срочно. И с патрубком разобраться надо- рабочий вариант или нет. И пока не попробую не испытаю- не узнаю. Для начала сделаю его из черного металла, сгорит конечно быстро, но хоть покажет- работоспособная моя идея или нет

 

Работать вроде должно, к тому же и рабочий аналог имеется:

Один кузнец с Украины сделал. Цитирую:
"Такой конструктив- вообще избавит пользователя от обслуживания этой горелки, от постоянного контроля (хоть раз в сутки) но уже не нужно будет отслеживать состояние золы в горелке. Она просто будет плавиться и стекать в сопло. Не нужно будет “вылизывать” аэродинамику внутрикамерного завихрения, которая в обычной горелке- должна чистить под камеры от оплавленной золы. Причем, такой вариант оставит возможность сжигать и увлажненное топливо. Но для кузнеца- нужен постоянный контроль, ибо заготовки могут за считанные минуты “испариться” с его горна. Но опилки- ни что (в цене) по сравнению с дорогостоящим углем. Да и разогрев заготовок- гораздо интенсивнее, чем на угле….
Все просто"
Несколько смущает один момент, а именно соседство в пространстве напротив сопла двух разнонаправленных потоков, восстановленных газов и выходящего под давлением "марева жара".
В отношении преждевременного горения можно не беспокоиться - кислорода нет, а вот в отношении выноса тех газов, вполне себе актуально, для того и необходимо будет, как и во всех моих конструктивах прилаживать райзер (с подачей вторички на входе) для дожига (опять-же ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО) вытащенных выходящими потоками.
ВОПРОС:
На что хватит оставшихся восстановленных газов?
В пользу оставшихся говорит "Эффект Магнуса "

Эффект Магнуса — физическое явление, возникающее при обтекании вращающегося тела потоком жидкости или газа. Образуется сила, воздействующая на тело и направленная перпендикулярно направлению потока. Это является результатом совместного воздействия таких физических явлений, как эффект Бернулли и образования пограничного слоя в среде вокруг обтекаемого объекта.

Вращающийся объект создаёт в среде вокруг себя вихревое движение. С одной стороны объекта направление вихря совпадает с направлением обтекающего потока и, соответственно, скорость движения среды с этой стороны увеличивается. С другой стороны объекта направление вихря противоположно направлению движения потока, и скорость движения среды уменьшается. Ввиду этой разности скоростей возникает разность давлений, порождающая поперечную силу от той стороны вращающегося тела, на которой направление вращения и направление потока противоположны, к той стороне, на которой эти направления совпадают. Такое явление часто применяется в спорте, см., например, специальные удары: топ-спин, сухой лист в футболе или система Hop-Up в страйкболе.

Эффект впервые описан немецким физиком Генрихом Магнусом в 1853 году