Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 1

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

О@King1972, Тепловой балланс камеры ТО
Q =Qто+Qдг
t Q то = (Ср2Т2 - Сp1Тдг / V)/t +(PV (Tдг-T2)/Tдг)/t = a F (Tg-Tw) t = 3 кВт или 10 кВт
Qдг = (Ср2Тто - Сp1Тдг / V) +(PV (Tдг-T2)/Tдг)
где qp=Cp2T2 -Cp1Tдг -тепло кДж/ куб м.
Qдг=qp Vn
где Vn приведенный к н. у. объем газов
Vn = PVTn/T2Pn=VTn/T2
где Tn = 273 К,
тогда Q/qp=VTn/T2
Q -количество тепла Дж.
Ср - теплоемкость газа при постоянном давлении
V - Объем газов
Р - атм давление 1,013 х 10 в 5 Па
F - площадь ТО
а -коэффициент теплоотдачи (его еще считать надо)
А =(PV (T1-T2)/T1) - работа совершаемая газом при изменении объема
Т2 - температура газа поступающая из райзера
Тдг - температура дым. газов
Tg=(Т2-Тдг)/2 Средняя температура газов на ТО
Tw = (Тоб-Тпод)/2 средняя температура стенки ТО
t - время сек.
Вот результат получился Q/qp=VTn/T2, то о чем писал, что все тепло зависит от объема газов и их температуры, т, е можно тепло тащить литрами или градусами, результат не изменится. Потом продолжу...

 

Сергей. Смотрите, что мы имеем на самом деле внизу диапазона мощностей, на выходе из слоя (топки). В таком режиме, котел должен работать при горении большей части закладки. Видите эти красно-фиолетовые язычкии их размер, объем? Это оно самое. И хорошо еще что оно без дымка ... Как и что предвидится ещё сжигать (дожигать)?
Как оно пламя (факел) ,то что мы видим на снимке, заполнит райзер ?
Чтобы его заполнить, нужно постоянно держать факел пропорциональный кил на 15 ...20,а не 2...4.

 

Вот как примерно выглядит заполнение райзера, но это конечно не нужные 2...4 кил (в течении долгого времени). Это все 20 кил.

 

Александр. Вспомним данные по температуре выхода генгаза и сопоставим с температурой инициации. Первая цифра усреднённая, потому как при определённых условиях языки пламени будут таки прорываться из газгена в райзер через ресивер-колпак (тот вариант, что описываю с элементами топки Берга). В газгене высокая температура между слоями, а на выходе 400-500 при обращёнке. Газы будут накапливаться в колпаке и периодически по достижении температуры инициации сбрасываться в райзер. Так я себе представляю режим малой мощности.

 

Нужно всё учесть сейчас, а не потом. Есть наглядность в виде факела, как с ней быть?

 

Я электроникой силовой занимаюсь по роду деятельности. Есть понятие ШИМ. Широтно Импульсная Модуляция. Так с применением ресивера-колпака можно и температуру поддерживать райзера и мощу дозировать. Всё-равно как конденсатор периодически разряжать. Вот как этого добиться стоит подумать. Вижу, что колпак, как перевёрнутое ведро будет наполняться горючкой и по достижении низа (верха ведра) соприкасаясь с зоной высокой температуры зажигаться, поддерживая температуру и райзера и самой зоны. Главное создать условия и границы саморегуляции. Самоподдерживающийся процесс.

 

Их не портировать, а создавать надо перед зоной инициации ...)

 

100500!

 

В принципе одно и тоже. Из археологии слоёв выход из самого горячего организовать в колпак. Вижу как узкую вертикальную щель во входном газовом пороге колпака. Когда температура газов в колпаке поднимется достаточно, чтобы через щель не остужать тонкий горящий слой, тогда и произойдёт возгорание. Представили о чём я? Или рисовать для китайцев? "Враг не дремлет, он спит." (с)

 

Пример: Пусть Т2=1000 градусов или 1273К, Тдг =70 гр =343 К, Тw= 50 гр. =312К. Состав газов: СО2 -20%, О2 - 1%, Н2О -1%, N2 -78%, т. е. горит уголь,
Тогда теплоемкость ДГ при 1000 градусах:
Ср (О2)=1,3046+0,00018183 Т2 = 1, 3046+ 0, 00018183 * 1273 = 1,5361 кДж/ (куб. м. * К)
Ср (СО2) =1,7250+0,00004756 Т2= 1, 7855
Ср (N2) = 1,2833 + 0,00010492 Т2 = 1, 4169
Ср (Н2О) = 1,4800+ 0, 00023551Т2 = 1, 7798
Ср (ДГ)= (1,5361*0,01+1,7855 * 0,2+1,4169*0,78+1,7798*0,01)=(0,1536 + 0,3571 +1,1052+0,1780)= 1,7939
Это теплоемкость ДГ при 1000 градусов, а на выходе ДГ имеет 70 градусов, делаем тоже самое, но для 343 К. Продолжу...

 

Ср (ДГ) 343 К =1,6702 Следовательно Q = 1,7939 - 1,6702 = 0,1237/ Vn кДж в сек., а на входе было 1,7939/ Vn кДж в сек, значит 0,1237/ Vn должен есть ТО. При мощности в 3 кВт это будет 10800 /3600= 3 кДж. в сек. Получается 0,041 куб. м в сек. (н.у) или 0,191 куб. м в сек при 1000 градусов ДГ. Здесь не учтена энергия работы по расширению газа и теплообмен с ТО, т. е КПД, в верхней формуле они есть, но в примере не считал. Теперь надо посчитать движение этих объемов газа по щелям и трубам, тогда получатся требуемые сечения.

 

Вот наглядные примерчики для тех кто просто заинтересован в самопале, а не в помощи продованам.

 

На самом деле это расчет только на перенос энергии за счет теплоемкости газа, здесь нет энергии сжатия, расширения, смешения, потерь, нагрева футеровки и еще много чего, потихоньку считаю на бумажках, проверяю, перепроверяю, а потом еще всю динамику также, но подход к вопросу именно такой, в ином случае или повторять как у других со всеми ошибками или много работать руками и ногами, а потом забить...

 

Никто нигде не встречал ракетной горелки под большую емкость ТА. Чтобы можно было топить час или два в сутки, а при небольших морозах и на более времени хватало.

 

Это не значит, что такого нет. Мог бы закидать ссылками на реализации и проекты. Сейчас земляк планирует на базе топки Берга сделать ТА на 300 литров, не раз в сутки, а по мере необходимости топить. Самый простой вариант на базе проверенных элементов. Сложить два кубика и всё...