Ракетный котел

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я бы в таком случае сделал регулировку по температуре самого ВВ (датчик внутри канала для подогрева ВВ). Считаю этот показатель более всеобъемлющим - он отражает и температуру в бункере и температуру ВВ в зависимости от его подачи.
Конечно, в идеале иметь датчик внутри самой камеры сгорания (в керамической трубе), вот только там датчиков не напасешься.
Но с ВВ проще было бы - если его температура будет не ниже какого-то предела, при котором горючая смесь будет сохранять способность к самовоспламенению, этого ВВ можно давать сколько труба потянет. При этом, если температура в канале подогрева падает, ВВ будет "приглушаться", и труба потянет тогда больше ПВ, чтобы возобновить температуру в бункере (и, следовательно, в канале подогрева).
Также это спасет от перегрева камеру сгорания - за счет большей подачи относительно более холодного ВВ с ростом мощности системы.
В принципе, можно сделать - только у меня датчика температуры такого нет, может с какой попутной почтой закажу такой датчик (там за глаза хватит до 800 градусов, ели по прогреву ВВ брать показания). Ну Ардуинка лишняя найдется, и сервомоторчик с усилием примерно 3 кг/см (чтобы с запасом) - тоже вроде не проблема. И питание собрать... А больше вроде ничего не нужно. Программка такая пишется за один перекур - там и писать особо нечего. Главное, откалибровать сам датчик и углы заслонки (если заслонку полениться калибровать, то она будет в импульсном режиме работать, а это не есть гут).

Однако, такой вариант - на самый крайний случай. Нет желания в систему еще и микроконтроллер совать. Постараюсь всеми возможными способами такого избежать.

Пока вот, после установки заслонки ВВ в новое положение, "полет нормальный". Единственно, набрало воды, и потом изредка капало с дренажа дымохода, пока всю воду не выгнало из полостей котла. Но высушило таки. Хотя пару десятков капель упало.

Но ничего, настрою. Это дело вроде не сложное. И по звуку можно ориентироваться - уже понял, как. Главное, что смотрю, нет нужды дергать тот рычаг ВВ постоянно, в зависимости от степени прогорания топлива и мощности. Это радует. То есть, некая саморегуляция все-таки присутствует, и нужно только задать крайний предел - чтобы сохранять нужное для подсоса ПВ разряжение в бункере при любых условиях.
Найду экспериментальным путем.

Да, с большим, да еще и наклонным колосником - ситуация совсем другая. Но у меня "корявый" бункер, от которого и изначально ничего хорошего не ожидал в новом сезоне, знал, что он мне обеспечит какие-нибудь проблемы.
Зато этот бункер дал возможность ясно увидеть закономерность перераспределения ПВ и ВВ, что на большом колоснике, скорее всего, и не получилось бы так четко увидеть.
Это плюс, как для экспериментальной площадки, которой мой котел и является.

Ну не знаю я. Не делал я котел с металлической трубой, нет опытной информации такой у меня. Есть только предположения, которые и я и коллеги высказывали неоднократно в теме.

Да какая разница-то? Пойдет диаметр.

 

Ну а то что внутренний диаметр не 80 а 95 мм-пойдет?

 

Спасибо. понял

 

Perelesnik@ Я много термопар китаёзовских использовал. Всёж пришлось перейти на самопай из старинно коммунистических. Не терпят, даже предназначенные для форсировки движков. Неделя и сгорают.

 

Руслан. Просто мысли вслух. Похоже по последним описаниям котла, что бункер работает как газген, а ракетный движок на сингазе. И именно за счёт взрывного горения водорода с отпущенной на свободу вторичкой, что позволяет разгонять газы в райзере для подсоса вторички. Саморегуляция здесь самое то. И по экспериментам Питера Берга, применявшимся и в других системах, можно определить сечение вторички как 5-6% от сечения райзера. Также во время маленького мозгового штурма по Скайпу с
arsenty родилась мысля о встраивании газовой форсунки в трубу подачи вторички под райзером для реализации газового котла. Правда для этого по ТБ и требованиям пожарников требуется в колпаке делать прогар в виде нескольких отверстий диаметром 5-8 мм, которые после перехода в рабочий режим особо не будут сказываться на работе дымососа, но будут облегчать пуск создавая прямой ход.

 

@Perelesnik, колхозить контроллер к котлу это не то, а вот настроить ВВ на средней мощности котла по альфе ДГ будет в самый раз (плюсы видны будут сразу).

 

Да ладно, это отдельная тема. Есть нормальные термопары, которые годами работают в обжиговых печах, их только прямо в огонь совать не стоит, а в трубке МКР (которая колбочкой) - живут.
Стоят они вообще незаметных денег, даже не китайские.

Но тут такое дело: сделать котел с датчиками, электроклапанами, нагнетающими вентиляторами, дымососом... и прочим интеллектуально управляемым обвесом - дело нехитрое, несмотря на кучу проводов и электроники.

Однако, для меня введение любой внешней регуляции в котле - это как симптоматическое лечение какой-либо неизлечимой болячки организма в медицине (не вырабатывает поджелудочная достаточно инсулина - колем его извне по расписанию). Все-таки интереснее, чтобы организм как-то сам справлялся и сам себя всем обеспечивал по потребности.

Для котла внешнее воздействие - задать мощность (например, через температуру воды) и дать ему топливо для выполнения этой задачи. Все остальное он должен делать самостоятельно. В идеале.
И чем проще система, тем лучше (и тем сложнее такую систему разработать).

Мне вот нравятся сложные задачи. И не привык быстро сдаваться (то есть, если бы пришлось ставить дымосос, то я констатировал бы свое поражение в вопросе обеспечения достаточной тяги для котла, если придется ставить регуляцию от термопары - я констатирую свою некомпетентность в вопросе организации саморегуляции того или иного процесса и так далее).

Не хочется лечить симптомы, хочется создать изначально здоровый организм.
Получится - хорошо, не получится - будем добавлять "внешние мозги". Это никогда не поздно. И довольно просто. Но совсем не интересно.

И я понимаю, что наличие циркуляционного насоса в системе - не то, что хотелось бы... но не имею возможности переделать всю систему водяного отопления в доме и перевести ее на гравитационку. На гравитационке работало бы лучше - она получила бы еще дополнительную саморегуляцию скорости водяного потока через теплообменник в зависимости от мощности и расхода тепла. Но... Имеем, что имеем.

 

До какой Т нагреваются стенки (шамотная плитка) топливного бункера?
Хотя бы приблизительно (можно обоснованное предположение).
Интересует самая горячая зона (хотя и остальные-интересно).

 

Данные с бесконтактного термометра подойдут?
Кстати, замерил температуру в комнате: 28 градусов. А я-то думаю, почему так жарковато как-то...
Сейчас пойду, уменьшу на регуляторе. Попробую как раз и Ваш вопрос выяснить.

Вот, такое, в общем:

Ну, у меня больше 550 градусов не измеряет, так что в основном все пишет "Hi..."
Но через некоторое время, как воздух в бункер запустил, уже что-то показывает.
На дверке тоже сначала было выше предела измерений, но она остывает быстрее в открытом состоянии.
Прошу прощения, но реальную температуру просто нечем измерить.
Поэтому скажу так: выше 550 градусов. А на сколько выше - не знаю.

Вот самые горячие точки наружного корпуса (если нужно). Здесь за точность измерений более уверен.


Кстати, за сегодня по расходу топлива:
1) Около 6 утра супруга принесла охапку дров, и обнаружила, что всё плохо (смотреть мое описание на предыдущей страничке). В общем, подбросила только 5-6 кусочков мелко колотых дровишек. Больше не помещалось.
2) Около 8 утра я занимался исправлением ситуации, топливо еще было в достаточном количестве. Да, дал больше мощности, чтобы котел подсушить.
3) Писал здесь о сложившейся ситуации, потом (около часу дня) принес полторы охапки дров, но загрузить смог только половину принесенного - дрова взял длиной больше длины бункера, грузил через верхнюю дверку вертикально, а они плохо уложились... решил остальное догрузить, как прогорит то, что загрузилось косо-криво.
3) После обеда (не помню когда точно) догрузил остальное, тоже вертикально.

Всё, вот и все топливо за сегодня. На фото с замером температуры в этом сообщении - что осталось в бункере.

Загружать на ночь буду часов в 10 вечера. Примерно 2/3 бункера хватает до 6 утра с запасом при ночной температуре около -8 градусов. Уже проверено. Это 2,5 охапок дров, тоже проверено)

Нужно, конечно, будет взять напольные весы к котлу и выписать все в килограммах, а еще определить влажность топлива (просто взвешу полено с улицы, потом хорошо высушу его на котле и снова взвешу).

 

@Perelesnik, Я собрался немножко изменить конструкцию футеровки горизонтального участка- ввести воздушный канал, через который запустить ВВ. Сам он туда не пойдет, поэтому небольшой вентилятор, отсюда и наддув. Вентиляторы использую от компов, легко регулировать и контролировать обороты, соответственно и объемы воздуха. Дешево и работоспособно для агрегатов малой мощности. Датчик температуры нужен именно в камере сгорания, температура ВВ при смене топлива уже не будет отражать действительность в топке (другой тепловой эффект от горения, другие объемы газовой фазы), хотя если вы контроллер поставите, то можно конечно и "автокочегара" установить, по аналогии автоповара микроволновки.
Сам электронику на дискретах делаю (в смысле не програмноуправляемые функции. Весь самодостаточный алгоритм воплощен в железе, а пользовательское управление и контроль уже на комп), надежнее работает, только разработка времени больше занимает. Насчет регулирования, как лечения болячек не согласен. У меня СО гравитационка, когда попал на этот форум и познакомился с вашими достижениями взялся за модернизацию. Купил новый газовый котел, оставил в нем только ТО и горелку, переставил газовый клапан управляемый от термогенератора, но к нему сделал простейшую схему управления температурой теплоносителя, которая в свою очередь уже управляется по температуре воздуха через комп (пользовательский диванный интерфейс). Переделал выхлопную трубу, вывел все коммуникации к месту установки ракетной печи, которую планирую поставить в тандем к газовой, но управлять как единым тепловым агрегатом. Осталось ее только сделать. Но для этого нужна керамика, для производства которой сейчас и веду подготовку. Ну и помещение пришлось конечно перестроить, причем большую часть работ пришлось делать самому, (с наемниками как то не заладилось, Говоришь, что делать приходят, говоришь, как сделать исчезают) Отвлекся.
Разное топливо, разные режимы, например горение спирта и горение бензина, добавлением датчиков, мы фактически помогаем печи восстановить саморегуляцию. Помните газовые уравнения в термодинамике (зависимости давления, объема и температуры), где произведение любых двух составляющих есть величина постоянная. Изменение одного параметра приводит к изменению, какого то другого, но их произведение не меняется - это и есть саморегулирование. Например изменяя произведение объем газа на давление мы будем менять температуру, выведя ее на критический уровень протекания химической реакции (Что у вас и произошло). Отсюда можно получить абсолютный минимум всяких электрических штучек необходимых для поддержания нормального горения (например дымосос тут будет лишним, только как устройство для нештатных ситуаций).

 

alarin@ Датчик температуры нужен именно в камере сгорания, ...
Тут я с вами согласен, но что считать камерой сгорания, вопрос. Участок горения длинный. В какой точке, на примере котла Руслана, ставить датчик?

 

@arsenty, Всего два участка, в одном идет процесс пиролиза и частичного горения (ПВ), второй участок, где происходит сгорание продуктов пиролиза (ВВ). По хорошему нужно смотреть и там и здесь, распределяя соответственно ПВ и ВВ для поддержания нужного вам алгоритма сгорания. Но конструкция агрегата может допустить и использование одного датчика, поскольку вторым будет косвенный, контроля темп. воды в теплообменнике. Алгоритм чуть усложняется, но данные восстановимы. Пример: Зная, сколько тепла поглотил ТО и какая температура выхлопа (а ее мы пытаемся сделать постоянной) замерив температуру газов из топливника, можем определить объем ПВ и ВВ (можем счетом числа оборотов того же вентилятора или зная сечение зазора в заслонке и разницу температур вне камеры и внутри камеры сгорания), можем составить термохимическое уравнение реакции горения и подсчитать тепловой балланс. Реакция всегда идет в каких то температурных границах с изменением только скорости реакции. Один грамм дерева при 20 градусах тоже сгорит лет так через миллиард, а при двухстах раз в четыреста быстрее.
Попробуйте пройти логически по конструкции агрегата, где будут наиболее сильные возмущения, при изменении режима горения туда и датчик.

 

Может на привод заслонки первички повесить вторую цепочку на заслонку ВВ (с обратным действием) - чем холоднее вода, тем больше прикрыта заслонка ВВ (но не до конца, например, до 10% открытия)? При горячей воде заслонка вторички открыта (процентов на 75%), при холодной - почти закрыта (например, на 10%...15%).

 

@StarykovMih, не вариант или коптит или расходует тепло вместе с воздухом

 

Не вариант. Будут большие рассогласования в подаче воздуха.
Да с самой вторичкой всё чудесно, у меня к ней никаких замечаний нет. Она достаточно горячая даже в этом котле (в следующем котле площадь нагрева вторички будет раза в 3-4 больше, так что там вообще не о чем говорить).
А когда вторичка горячая, то, как говорится:

Да и саморегуляция присутствует - это хорошо заметно по входящему каналу для ВВ. Чем больше котел "разгоняется", тем ощутимее в том канале "сквозняк" и наоборот.

Пока "доставляют" только колосники. Слишком малые зазоры между колосниками изначально сделал. Если бы речь шла о горячих колосниках, то такие зазоры, возможно, были бы и великоваты, но для вентилируемых они явно недостаточны. Угольки в тех зазорах не способны активно догорать, так как контактируют с холодной поверхностью трубок.

Снова же, это в моем котле так - у меня трубки колосников сравнительно короткие, и ПВ успевает их охлаждать. В новом проекте длина трубок раза в 3 больше, ну и зазоры увеличены (практический опыт - вещь полезная).

В общем, колосники пока забиваются непрогоревшими угольками, на них опускается зола... и получается такая себе пробочка, препятствующая свободному проходу ПВ. Конечно, при торможении ПВ недогоревшие угольки перестают охлаждаться, раскаляются и таки догорают, но, будучи уже хорошо пересыпанными золой, не очень-то охотно падают в зольник.
На глаз, не хватает буквально 5 мм зазора, чтобы колосник самоочищался.

Приходится раз в сутки прочищать зазоры кочергой, чтобы зола ссыпалась в зольник.

В принципе, не напрягает - как раз золу вычистить, и колосник прочистить - дело нескольких секунд... Но все-же, хотелось бы обойтись без таких лишних телодвижений.

Как вариант - можно бросить сверху этих колосников чугунный (горячий) колосник, чтобы на нем угли полностью перегорали в золу. Но пока повременю. Хочу использовать шанс получше изучить работу кола - уж очень сейчас наглядны процессы распределения воздуха.

Что еще из некомфортного - плохо, что дрова у меня укладываются перпендикулярно к продольной оси котла. Иногда полено ложится так, что перекрывает собой щель трубы и, пока не прогорит, тормозит поток ПВ.

Вот удалось поймать именно такой случай на видео:

Маленькое круглое "бревнышко" полностью "впечаталось" в щель трубы. Оно, конечно, прогорит минут за 15-30, но... Если бы дрова лежали торцом к трубе, такого не могло бы произойти.