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

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Это уже будет не Ваша забота. Не стесняйтесь. Здесь все свои. Эксперты подтянутся. В конце-концов для кого мы здесь всё это пишем? Не для себя же. Для рядовых пользователей. Им решать к чему прислушиваться. А когда оне повторят чего в металле и что-то не получится, вот тогда и появятся вопросы "почему?" и "ху из ху." (с) Не считайте неучами не только пишущих, но и читающих. "Мы все учились понемногу. Чему-нибудь и как-нибудь." (с)

 

А зачем кому-то оценивать? Это же не учебное заведение. Здесь ни дневников ни зачеток не заведено.
Люди здесь даже не спрашивают, чтобы оценить. Зачем это им нужно? Люди здесь спрашивают, чтобы получить какую-то конкретную информацию к действию.
Типа: "А как вот это-вот сделать? Вот тут какой зазор должен быть? А из чего лучше вот эту деталь изготовить? А какой длины эта деталь должна быть? А сколько дырок вот здесь сверлить? А можно вот здесь поставить мой высоковольтный изолятор, который у меня в гараже лежит?"
Простые практические вопросы, подразумевающие простые и точные ответы.
Свой десяток практических вопросов я озвучил чуть выше. Уверяю, не из любопытства, а с чисто практическими целями.
Оценок не ждите. Медаль на грудь тоже.
Ничего, кроме ответственности за свои ответы, которые будут (а они таки будут) воплощены в реальном металле.
Если не получается дать конкретный ответ, который сразу можно откладывать на штангенциркуле или размечать рулеткой на заготовке, излагайте принципы, которые помогут человеку самостоятельно найти такие конкретные ответы (что даже полезнее).
Но одно "НО!"... Излагайте так, чтобы Вас понял даже не слишком усердный ученик средней школы. Если не можете изложить с такой степенью простоты и ясности, лучше воздержитесь. Не буду искать точную цитату, но этот принцип хорошего изложения был выдвинут кем-то из Великих.
Можно позвать какого-нибудь попавшего под руку родственника или соседа школьного возраста и потренироваться на нем: если он поймет, то это уже можно писать на форум. Если не поймет - нужно еще работать над изложением материала.
То, что пишу я, мои дети понимают. И жена понимает (она читает все мои посты, даже довольно большие посты, и ей не становится скучно от непонимания).
Все ведь просто на самом деле. Если объяснять простыми словами.

 

Слямзил с Шызы. Вот тока недавно написали. Раньше такого не слышал. "Современные учёные мыслят глубоко вместо того, чтобы мыслить ясно. Чтобы мыслить ясно, нужно обладать здравым рассудком, а мыслить глубоко можно и будучи совершенно сумасшедшим." (с)
Никола Тесла. Мне это напомнило Генри Киссинжера, который говорил, что "Даже у параноиков могут быть враги!" (с) Эт я всё к чему. Раньше на Шызе в шапке висела фраза из песни Владимира Семёновича. "Настоящих, буйных мало. Вот и нету вожаков." (с) А теперь админ поставил другую. "В любом дурдоме правило одно - кто первым одел халат, тот и психиатр " (с) Время покажет кто балабол и кто кого здесь лечит...

 

@Сергей247, мне бы Ваша уверенность. Я вот всегда страшно сомневаюсь во всем, что делаю или пишу. Сплю не спокойно. И лишь реальный результат, который можно "потрогать руками" меня излечивает от сомнений и беспокойства.
Пока что такого однозначно успешного результата нет. Нет удовлетворения от работы. Нет полной ясности.
А сомнения никуда не деваются.
Я не для Оксфорда выложил список из десяти вопросов. Это вопросы, с которыми рано или поздно придется разобраться. И это еще не все вопросы...
Для меня "разобраться" - это проверить на практике, подтвердить теорию реальным экспериментом.
Это общие вопросы, относящиеся к ракетным печкам/котлам, как таковым. Поэтому они в этом топике.
Давайте дополним список и начнем потихоньку его разгребать.
Всякая помощь в разгребании приветствуется. Как экспериментальная, так и теоретическая (я Оксфорда просил о помощи не шутки ради, а именно как специалиста).
Потому что пока по ракетным печам вся теория очень уж туманна. Куча работающих образцов совершенно разных конструкций и пропорций есть (и с каждым днем добавляется), а общей теории ракетных печей нет.
Все "методом тыка" и примерным копированием чего-то увиденного.
Сложно так работать.

 

Могу еще раз. Котел уже работает. Устраивает по всем параметрам. Что еще должно показать время?

 

Ох, терпения мне ...А может не будем пока спешить с формулами, мало ли формул есть всяких разных.
Как не крути, а размеры котла начинаются с приемлимого размера дров, а от них к топке ...

 

10-12 квт/кв дм

Желательно сделать постоянно суживающимся по сечению без локальных пережимов и резких расширений. Сужение по сечению зависит от пункта 4, 6,8

Чем выше тем мощнее, но опять же зависит от пункта 6 и 8.
Соотношение высота/диаметр чем выше тем тяга лучше, пи этом не увлекаемся заужением диаметра. Оптимальная высота зависит от конструктива и требований к печи.

Чем длиннее тем хуже розжиг, но качественнее работа. Идеальный объем горизонтального участка 3-4 литра на 1 квт мощи.

В зону высоких температур сразу на входе в канал, но опять же зависит от конструкции топки и пунктов 1 и 2.

См пункт 1,2, 4,6 чем выше температура тем лучше идет дожиг.

Площадь зазаро= площади вертикальной трубы= площади опускного канала.

См пункт 7.

Чем ближе к 1 тем лучше.

Мутняк какой-то. Сформулируйте вопрос верно.

Ответы дал на вскидку, глубоко не влезая. Вы же хотите без знания дробей постичь интегралы, поэтому вот так на пальцах.

 

Вот это другой разговор. Я вот тоже нашёл некоторые цифирьки:

Размеры и пропорции
Базовые расчетные величины, к которым привязываются остальные – диаметр барабана D и площадь его поперечного сечения по внутри S. Все прочее, исходя из размера наличной железины, определяется следующим образом:

1. Высота барабана H – 1,5-2D.
2. Высота обмазки барабана – 2/3H; обрез обмазки дизайна ради можно делать косым криволинейным, тогда 2/3H нужно выдержать в среднем.
3. Толщина обмазки барабана – 1/3D.
4. Площадь поперечного сечения райзера – 4,5-6,5% от S; лучше держаться в пределах 5-6% от S.
5. Высота райзера – чем больше, тем лучше, но зазор между его обрезом и покрышкой барабана должен быть не менее 70 мм; его минимальная величина определяется вязкостью дымовых газов.
6. Длина жаровой трубы – равна высоте райзера.
7. Площадь сечения жаровой трубы (огнепровода) – равна таковой райзера. Огнепровод лучше сделать из квадратной профтрубы, так режим печи будет стабильнее.
8. Площадь сечения поддувала – 0,5 от ее же топки и райзера. Более стабильный режим печи и его плавную регулировку даст прямоугольная профтруба со сторонами 2:1, уложенная плашмя.
9. Объем вторичного зольника – от 5% исходного объема барабана (без учета объема райзера) для печи из бочки до 10% его же для печи из баллона. Интерполяция для промежуточных размеров барабана – линейная.
10. Площадь сечения внешнего дымохода – 1,5-2S.
11. Толщина саманной подушки под внешним дымоходом – 50-70 мм; если канал круглый, считается от нижней его точки. Если лежанка на деревянных полатях, подушку под дымоходом можно уменьшить вдвое.
12. Высота обмазки лежанки над внешним дымоходом – от 0,25D для барабана в 600 мм до 0,5D для 300-мм. Можно меньше, но тогда теплоотдача после протопки будет короче.
13. Высота внешней дымовой трубы – от 4 м.
14. Допустимая длина газохода в лежанке – см. след. разд.

Предельная тепловая мощность печи-ракеты из бочки составляет примерно 25 кВт, печи из газового баллона – около 15 кВт. Регулировка мощности – только размером загрузки топлива. Подачей воздуха печь вводится в режим, и ничего более!

Примечание: в первоначальных печах выживальщиков сечение райзера бралось в 10-15% S в расчете на совсем мокрое топливо. Потом там же, в Америке, появились печи-ракеты с лежанкой для бунгало, рассчитанные на воздушно-сухое топливо и более экономичные. В них сечение райзера уменьшено до рекомендуемых и здесь 5-6% S.

буду изучать
п. с. но это классика (возможно устарела)

 

Glaz2137
Не стоит переносить свои знания на ракеты. Во многих пунктах всё с точностью наоборот. Ракеты система скоростная, а потому требующая минимального сопротивления тракта. По пунктам поправлять не буду. Будет оторвано от контекста. Если желаете пополнить пробелы в своих знаниях могу предоставить несколько мест для изучения. Поменяете своё мнение.

 

@Сергей247, Приветствую Вас, у меня такой вопрос, ведете ли Вы нечто дневника по ракетным топкам?
Например Берг решил однозначно ...и появился сайт. У нас тут на ФХ много случаев неплохого начала, но всё размывается по ходу информационным фоном...
У меня есть мысль создать для начала некий файл, скажем в экселе, ну Вы понимаете о чем я ...
Игорь подал хороший пример, он выложил пару таких файлов, вот бы и тут неплохо также поступить.
В идеале конечно хорошо бы иметь интерактивную экспертную систему, но это уже иной вопрос.

 

Я бы взялся за создание такого файла, но не буду обманывать, ракетную топку не испытывал с помощью приборов, а некоторые свои пробные опыты не могу считать достаточными, поэтому могу сильно ошибаться. Тут не всякий подход уместен.
А так был бы файл, человек вводит свои данные и имеет результат некоего предварительного расчета котла с ракетной топкой .

 

Что и следовало ожидать. Пустомели со своей наукой. Опровергатели таблицы умножения.

 

В продолжение темы приведу ряд работ, которые помогли бы подвести теоретическую базу
Список на английском

1. Baldwin, Samuel F. Biomass Stoves: Engineering Design, Development, and Dissemination

. Virginal: Volunteers in Technical Assistance, 1987.

2. Bryden, Kenneth Mark. Bussman, P. J. T. Woodstoves: Theory and Applications in Developing Countries

3. Moran, Michael J. and Shapiro, Howard N. Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 3rdEdition. New York: John Wiley & Sons, 1996.

4. Incropera, Frank P. and DeWitt, David P. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4thEdition. New York: John Wiley & Sons, 1996.

 

Постоянно мониторю несколько сайтов по ракетам. Дневник пока только в голове. Там же и систематизация полученных знаний. Вот только в Огнеупорах отвечал о том, что пропорции того же райзера сильно разнятся от того, чем его кормить. Несколько экселевских таблиц по топкам Берга с разных сайтов у меня сохранено. Данные разнятся. Больше всего практической информации только по колпаковым печам. Применительно к котлам ещё нужно проводить массу экспериментов. Но, скажу, когда я увидел конструкцию Руслана, зная всё то, что и сейчас, сразу понял её лаконичность и потенциал. Кое-что можно было бы поменять по подаче вторичного воздуха, то с чем больше всего работал Берг, но в данном форм-факторе есть противоречия, которые не позволяют применить его наработки. Мысли имеются, но всё покажет только практика. Её у меня нет, но то, что делали по моим чисто теоретическим выводам позволило улучшить практические конструкции. Люди благодарны. Попытки систематизировать инфу по ракетам были на дружественном форуме, но столкнулись с волной непонимания и неприятия, а также нежеланием изучать предоставляемый материал, ведь для этого нужна масса времени, а часто ещё и хороший интернет. Потому пошёл по другому пути, медленному и тернистому. Прогресс имеется. А балаболы пусть балаболят. Потом придётся догонять.

ПыСы Считаю всю инфу по ракетам до 2012 года устаревшей. Пожертвовав некоторыми ракетными принципами в угоду удобства пользования Питер Берг открыл новую эру в ракетостроении. Вот тогда я к ним и вернулся. Как и Берг могу рекомендовать к прочтению самую информативную ветку отражающую рождение этой эры. Стоит почитать эти 24 страницы. Мы за вечерок больше накатали в бесполезных спорах. https://donkey32.proboards.com/thread/511/adventures-horizontal-feed

 

Для начала, может быть эта книга, по основам инженерной темодинамики.