Ракетный котел

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Уменьшая проходные сечения и увеличивая скорости и снижая соответственно температуру, только бесполезно тратите тягу, а не увеличиваете ее, так как причин, кроме этой одной, больше нет. Можете хоть тысячу раз произносить "ракетный". Уже больше ста лет как разобрались и разложили все по полочкам.

 

Образование сажи в трубе при температуре выше 400 градусов (ну, чуть больше 400 градусов) говорит о критической нехватке вторичного воздуха в зоне горения газа при перепроизводстве горючего газа. Учитываем, что на данной открытой опытной установке бОльшая часть сажи ушла в атмосферу, но если поставить после трубы теплообменник, то эта сажа окажется именно на нем, в огромном количестве и очень быстро.

Выход огня за пределы вертикальной трубы - крайне нежелательный эффект, говорящий о несбалансированной работе системы: перепроизводство газа в бункере в первую очередь. Перепроизводство вызывается отсутствием контроля за первичным горением: либо по причине негерметичности бункера, либо просто избыток первичного воздуха.

Вообще, такие низкие температуры в трубе - признак "болезни" ракетной системы. Скажу так: это получается не "ракета", а просто недопечка с коротким утепленным дымоходом.

Добивайтесь такого режима работы, когда в бункере горение очень слабое, на самом минимуме подачи первички (у меня обычно проходная щель на регуляторе первичного воздуха шириной всего 2-3 миллиметра), общая температура в бункере должна быть настолько низкой, чтобы лишь шел процесс пиролиза. Образно говоря, топливо там должно "млеть", как в мангале (чтобы шашлык не подгорел).

Те коллеги, которые этой зимой пытались настраивать ракетный котел по принципам обычного котла или печки, имели большие проблемы, пока не осознали, что ракетный котел - это немного другая система, требующая немного другого подхода... пока у них не произошел некоторый переворот в сознании.

Люди упорно пытались увеличивать мощность котла по привычке - давая больше воздуха в бункер, "чтобы там сильнее горело". И этим в первую очередь переохлаждали керамическую трубу, убивая там всякое вменяемое горение, а во вторую - буквально за несколько часов имели густо покрытый сажей теплообменник и дымоход.

Чтобы всё работало как надо, необходимо однозначно сместить зону получения тепла из бункера в J-трубу!

В классической ракетной печке топливник относительно холодный - за счет активного охлаждения щепок воздухом и малого объема самого топливника. У нас бункер объемный, и такой способ его охлаждения нам уже не подходит - воздух критически охладит уже саму трубу. Поэтому единственный способ "прижать" температуру в бункере - это жестко ограничить подачу первички, ограничивая таким образом выделение тепла при первичном горении.

Вот это почему-то сложно понять. И коллеги упорно пытались настроить свои котлы на первичный лад, упорно разбирали потом теплообменный отсек, чистили ведрами сажу, не спали ночами, а оно не грело... хотя и буйно горело в бункере, накаляя его до таких предельных температур, что даже пыль на верхней крышке начинала гореть.

Вот сложно было как-то так перевернуть понимание, чтобы вместо того, чтобы увеличивать подачу первички "когда котел не греет дом", уменьшать эту подачу. Но когда понимание наконец приходило, то все начинало работать "как часики". И грело, и сажи не образовывалось.

Я был весьма удивлен, когда узнал, что один коллега таким котлом на малом комплекте труб (который у меня обогревает от силы 90 квадратов), отапливал в эту зиму более 200 квадратов жилой площади. А всего-то нужно было понять и правильно настроить "воздухи".

В первую и главную очередь - получить четкий контроль над горением в топливном бункере.
Как в том же автомобильном карбюраторе - не лейте в топливную смесь бензин ведрами, иначе пламя будет и из выхлопной трубы.

Температура в трубе должна быть выше температуры в бункере - добивайтесь именно такого стабильного режима работы системы. И вот только тогда поймете всю прелесть ракетной системы. И по теплопроизводству, и по экономии топлива, и по чистому выхлопу.

 

@Perelesnik, Недоракета- ракетка, опытовый вариант и вчера был первый опыт после утепления. Через два часа температура в райзере встала на 600, это говорит об установки устойчивого режима. Мне же нужен циклический, причем короткий, вот и гоняю ее на запредельных или критических режимах. Те отрицательные моменты, которые вы описывали в своем котле пытаюсь получить в ракетке и найти способ их подавления. Опыты будут продолжены...Сейчас сама конструкция крайне примитивная, но обкатываются материалы, те же колосники керамические.

 

Итак, первый мерный килограмм сухих веток сливы (в справочнике относится к древесине большой плотности 0.8 кг в литре, (у дуба меньше) был запущен на холодную. 10 мин. танцев с розжигом, поскольку ветки достаточно толстые и корявые. 10 мин занял процесс прогрева футеровки, сопровождалось дымлением. Дым прекратился при достижении температуры в 350 градусов. Все сгорело через 1 час 20 мин. фото остатков приложу, после второго опыты, когда загрузку провели на горячую, т. е на 350 градусах. За счет запаса тепла в футеровке, закладка самовоспламенилась чере 5-10 сек., дыма не было, градусы по быстрому убежали в райзере до 800, в топливнике до 560. Несколько испортив опыт в первом опыте был заброшен пустой пустой мешок от собачьего корма. Застряв на вершинах веток в верхней части топливника он сгорел, в этот раз без дыма (совсем), но с пламенем (добавил еще 9 см. райзера). В мощности его тепло не буду учитывать. Отчет следует, прошло 36 минут горения второй закладки пойду смотреть, что осталось, поскольку температура начала снижаться. В продолжении скину короткие ролики о процессе... При правильном процессе дыма нет, так и подмывает резины закинуть. ПВ и ВВ не ограничены, тянут самопроизвольно. Печь еле слышно журчит, Бесшумная получилась

 

Продолжение... Стоп был выписан по падению температуры в топливнике до 350 градусов. В райзере держалось около 400, но это за счет теплоемкости. Загрузка в обоих случаях была такая:
Вторая загрузка была, когда от первой осталось вот это и при 350 градусах:

Во второй загрузке осталось поменьше, будет видно на видио (после обработки). На горячую 1 кг. горел 50 минут. О мощности писать не буду чтобы не было предвзятости. Дрова, сушеная слива. Температуры те же, дыма не было совсем

Внутри трубы новой сажи не образовалось совсем, вот попытка заглянуть внутрь, в глубине видна термопара

Собственно все...
Проект колосников стартовой камеры для настоящего ракетного котла, так называемой угольной ловушки. ЕЕ задача бездымная быстрая растопка котла, сбор и накопление древесного угля и из последнего опыта возможное выжигание пластикового мусора.

Такая конфигурация понятна для чего.
П С Для опытов использовалась (Ракетка) конструкция печки несколько отличная от описанных. Газовое окно, как у Руслана - горизонтальная щель, вход в райзер похож на конструкцию Берга вертикальное окно. Горизонтальный участок - 150 мм переход от горизонтальной щели в вертикальную с симметричной подачей ВВ через боковые полые стенки и смешиванием газов в 15 мм перед входом в райзер. Колосники топливника являются ограничителями мощности, за счет малой площади. Видио и план дальнейших работ будет позже...

 

Когда придет понимание, что в бункере снижение подачи воздуха это снижение мощности, а увеличение подачи ВВ в райзер это банальное разбавление газовых отходов воздухом, сказка про ракету закончится и настанет беспокойное состояние решения головоломки слоевого горения)

 

@Igrek1977, Если разбавление газа из топливника, имеющего температуру в 510 градусов ВВ имеющего 300 градусов, дает в райзере 810, то все правильно 510+300=810, чего тут непонятного, а то ракета какая то. Сказке конец.

 

А где и как Вы измеряете в бункере ?
Мерить надо в середине газового потока на входе в газовое окно

 

@Igrek1977, Две термопары, одна над газовым окном в бункере, вторая над газовым окном внутри райзера, примерно на одной высоте. Показания четко следуют газосодержанию в топливе. Вброс полиэтилена вызывает небольшое снижение температуры в топливнике и резкий, быстрый рост температуры в райзере. Уголь вызывает рост температуры в топливнике и некоторое снижение (заметное) температуры в райзере. Ведь специально Ракетку делал, термопары заказывал с измерителями, чтобы все показать участникам темы, а не только теорией их пичкать. Все идет как в теории, за исключением градусов, но тут скорее руки, чем голова.

 

Полиэтилен понятно, влаги нет, углеродные цепочки длинные), уголь это уже рост избытка воздуха в выхлопе, а на термопару светит лучистая скорее всего.

 

@Igrek1977, Не, полиэтилен это чистый газ в твердом полимерном состоянии, при нагреве происходит быстрый и полный пиролиз, без углерода. Гореть газу в топливнике не дает дефицит воздуха в верхней части шахты топливника (мало того, что окно колосников небольшое, так еще идет и быстрое увеличение объема этилена, Доступ ПВ просто блокируется). Понижение температуры фиксируемое термопарой - это затраты энергии на разрушение полимерных цепочек. В отличии от пиролиза древесины эта реакция идет с поглощением тепла. Этилен тянет вниз в окно, куда он попадает хапнув немного тепла от угля лежащего на колосниках. В горизонтальном канале, попав в узел смешения с ВВ, этилен загорается, факелом входит в райзер, разворачивается, встречается с корундовым чехлом второй термопары, оставляет в регистраторе температуры свой автограф и прет наверх на волю. А когда горит уголь (вот лучистая и греет верх топливника вызывая быстрый подъем температуры верха шахты), ВВ действительно просто разбавляет ДГ, о чем термопара в райзере и сообщает. Вот теперь подробно о уже "прощупанном" процессе.
Пы Сы ПВ, ВВ затыкал, добавлял из компрессора бросал всякую пластмассу и пр., все шло, как по расписанию, т е ожидаемое явление случалось.

 

Мои эксперименты показали, что вторичный воздух лучше подавать в самое начало горизонтального участка. Рекомендую делать именно так, разница должна быть очевидной. По крайней мере, сразу увидите прирост температуры в зоне дожига и меньшую высоту факела в вертикальной трубе.

Вторичное горение должно реально начинаться именно на входе в горизонтальный участок. Вот поэтому я и сместил акцент с осевой трубки подачи вторички на узел подачи воздуха на самом входе.
Трубку вообще оставил только для того, чтобы немного раздавить температуру в вертикальном участке.

По поводу полиэтилена подтвержадаю, особенно это заметно при использовании котловой автоматики, которая в этом случае быстро глушит первичку почти в "ноль", так как температура теплоносителя быстро повышается.

Вообще, пластиком топить котел мне понравилось. Главное, чтобы на колоснике был хоть небольшой слой угля.

 

@Perelesnik, Мне тоже мысль о подаче в начало горизонтального участка приходила, я поэтому сделал сразу две таких детали, с подачей в начало и в конец для сравнения. Но в смесителе, котором подача в начало, сильно заузил входную щель, (не учел удвоенную толщину кольца, а когда соединил две половинки...В общем надо сделать вскрытие и подрезать керамику. и провести еще сравнительные испытания). Выходных на все не хватает...
Видео вдогонку к тексту:

 

@alarin, работа "ракеты" с надетым колпаком - иная, чем открытой. В открытом режиме дыма - нет, с колпаком - есть.

 

@hof,

Как думаете почему?